具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种核壳结构载体，具体涉及一种具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体及其制备方法和应用。以具有微波动力效果的多元金属复合纳米材料(载有金属硫族团簇的开放框架材料MCOF)为内核，外表面生长二氧化锰(MnO2)构建核壳结构的载体，再负载一类血管靶向类药物(如阿帕替尼或索拉菲尼等)，并修饰生物相容性分子聚乙二醇(PEG)。有效解决了乏氧环境对微波热疗和动力治疗肿瘤带来的抵抗治疗与降低疗效问题。本发明专利技术可用于高效增敏微波热和动力协同的肿瘤治疗，获得了优异的肿瘤治疗效果，具有良好的临床应用前景。具有良好的临床应用前景。

【技术实现步骤摘要】
具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种核壳结构载体，具体涉及一种具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微波热疗已成为安全高效的肿瘤微创治疗方法之一。微波热疗的基本原理是：在局部微波辐照下，肿瘤组织中的蛋白质、离子、水分子等会发生剧烈运动，其摩擦产生的巨大热量促使肿瘤组织快速升温，从而通过凝固性坏死原位迅速杀死肿瘤细胞。
[0003]与其他临床治疗手段相比，微波热疗通常只需要在影像的引导下采用经皮穿刺的方法将消融针递送实体肿瘤部位，微波辐照2
‑
30分钟即可完成治疗，具有创伤小、治疗时间短、疗效高和住院费用低等明显优势。
[0004]尽管微波热疗在临床癌症治疗中占有越来越重要的地位，然而该技术存在治疗后复发率高的关键难题。目前研究集中在发展高效的微波热增敏剂，通过提高微波热消融面积，降低肿瘤的残余复发。然而，在微波热场的周边会出现亚致死区，无法实现肿瘤的完全灭活。(Hou Q,Zhang K,Chen S,Chen J,Zhang Y,Gong N,Guo W,Fang C,Wang L,Jiang J,et al.Physical&chemical microwave ablation(MWA)enabled by nonionic MWA nanosensitizers repress incomplete MWA
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Arised liver tumor recurrence.ACS Nano.2022；16:5704
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18.)
[0005]微波动力治疗联合热疗展现了巨大的应用前景Chen Z,Wu Q,Guo W,Niu M,Tan L,Wen N,Zhao L,Fu C,Yu J,Ren X,et al.Nanoengineered biomimetic Cu
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based nanoparticles for multifunational and efficient tumor treatment.Biomaterials.2021；276:121016
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30.Li S,Tan L,Meng X.Nanoscale metal
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Organic frameworks:synthesis,biocompatibility,imaging applications,and thermal and dynamic therapy of tumors.Adv Funct Mater.2020；30:1908924
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50.)。但是肿瘤细胞数目急剧增加和相关促血管生成因子的过度表达导致杂乱无章的血管网络的生成，并且异常的肿瘤血管输送营养和清除代谢物的能力严重降低，导致肿瘤组织出现明显的乏氧区。(G.Yang,L.Xu,Y.Chao,J.Xu,X.Sun,Y.Wu,R.Peng,Z.Liu,Hollow MnO2 as a tumor
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microenvironment
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responsive biodegradable nano
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platform for combination therapy favoring antitumor immune responses,Nat Commun 8(1)(2017)1
‑
13.)研究表明，乏氧是微波热疗和动力治疗抵抗的重要原因。因此，发展一种自供氧系统的增敏微波热和动力的核壳结构载体，提高微波热
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动力治疗效果，同时将提高肿瘤部位的氧气浓度，缓解乏氧，为消除微波热和动力的抵抗及提高治疗效果提供解决方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种自供氧系统的增敏微波热和动力的复合载体，提高肿
瘤部位的氧气浓度，缓解乏氧，消除对微波热和动力的抵抗，显著提高肿瘤微波治疗效果。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种自供氧核壳结构纳米载体，具有增敏微波热和动力的作用。该增敏材料为纳米颗粒，以具有微波动力效果的多元金属复合纳米材料(如载有金属硫族团簇的开放框架材料MCOF)为内核，外表面生长二氧化锰(MnO2)构建核壳结构的载体，再负载一类血管靶向类药物(如阿帕替尼或索拉菲尼等)，并修饰生物相容性分子聚乙二醇(PEG)。
[0008]其中，自供氧核壳结构纳米载体的粒径为200
‑
480nm，其在水中的悬浊液电位为15.3
‑
24.5mV。
[0009]本专利技术还提供了自供氧核壳结构纳米载体的制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤一：将5
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40mg多元金属复合纳米材料作为内核分散到1
‑
40mL乙醇的溶液中进行超声混合，得到A液；
[0011]其中，多元金属复合纳米材料为金属硫族团簇的开放框架材料MCOF。优选为30mg的MCOF
‑
3。
[0012]步骤二：将20
‑
200mg分散剂(十六烷基三甲基溴化铵CTAB、聚乙烯吡咯烷酮PVP等)分散到4
‑
10mL的乙醇溶液中进行超声混合，得到B液；
[0013]优选为：将120mg的CTAB分散到8mL的乙醇中，得到B液；
[0014]步骤三：将B液加入到A液中，磁力搅拌6
‑
24h，离心得到沉淀，将沉淀分散到水溶液中，向溶液中滴加0.5
‑
4mL的3
‑
5mg/mL高锰酸钾溶液后，得到核壳结构载体；
[0015]磁力搅拌时间优选为24h；
[0016]滴加高锰酸钾溶液反应15
‑
30min后水洗离心。
[0017]优选向溶液中滴加4mL的5mg/mL的高锰酸钾溶液。
[0018]步骤四：将血管类靶向药物溶于4mL乙醇溶液中磁力搅拌形成C液，将核壳结构载体浸泡在C液，磁力搅拌得到负载药物的核壳结构载体；
[0019]核壳结构载体与血管类靶向药物按照1：1
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1：10的质量比磁力搅拌2
‑
24h；
[0020]其中，血管靶向类药物为阿帕替尼或索拉菲尼等，优选为阿帕替尼，其在乙醇溶液中的浓度为10mg/mL。
[0021]步骤五：将20mg NH2‑
PEG
‑
NH2和20mg负载药物的核壳结构载体分别溶解到3mL的三羟甲基氨基甲烷(Tris
‑
HCl)(pH＝8)的缓冲溶液后，混合，室温搅拌，即可得到负载药物的自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体。
[0022]本专利技术核壳结构实现了微波响应调控的电子空穴的产生。MnO2可以作为半导体分离电子，同时其能与肿瘤微环境中的过氧化氢(H2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体，其特征在于，所述核壳结构载体以具有微波动力效果的多元金属复合纳米材料为内核，外表面生长二氧化锰(MnO2)构建核壳结构的载体。2.根据权利要求1所述的具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体，其特征在于，所述多元金属复合纳米材料为载有金属硫族团簇的开放框架材料MCOF。3.根据权利要求1所述的具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体，其特征在于，所述核壳结构载体的粒径为200
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480nm，其在水中的悬浊液电位为15.3
‑
24.5mV。4.一种根据权利要求1所述的具有自供氧增敏微波热和动力的核壳结构载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：(1)将5
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40mg多元金属复合纳米材料作为内核分散到1
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40mL乙醇的溶液中进行超声混合，得到A液；(2)将20
‑
200mg分散剂分散到4
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10mL的乙醇溶液中进行超声混合，得到B液；(3)将B液加入到A液中，磁力搅拌6
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24h，离心得到沉淀，将沉淀分散到水溶液中，向水溶液中滴加0.5
‑
4mL的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，陈智慧，邱建华，任玉荣，朱媛媛，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：