【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药，尤其涉及一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶及其制备方法与应用。
技术介绍
1、细胞活性氧物质(ros)包括超氧自由基(·o2-)和羟基自由基(·oh)等，当其含量打破细胞的氧化还原平衡后，会导致氧化应激，造成蛋白质和遗传物质结构和功能的破坏，进而导致细胞氧化损伤和死亡，是一种热门的肿瘤治疗策略。其中，纳米催化疗法利用无毒或低毒的纳米材料为催化剂，通过响应肿瘤部位的特异性内场微环境或外源刺激引发原位催化反应，将肿瘤微环境中的底物转化为有效的治疗药物，在不显著影响正常组织的情况下实现肿瘤细胞氧化损伤和死亡。目前，以肿瘤微环境高表达的过氧化氢(h2o2)为催化底物，利用还原性的低价金属离子通过芬顿或类芬顿反应产生杀伤性羟基自由基(·oh)是目前催化疗法的代表。但此类催化反应对还原性离子浓度具有较为严格的要求，并且肿瘤微环境所能提供的过氧化氢(h2o2)浓度(50-100μm)不足以产生足够的羟基自由基(·oh)杀伤细胞。其次，肿瘤部位乏氧环境也制约着纳米材料催化氧分子(o2)产生杀伤性超氧自由基(·o2-)。因此，本领域迫切需要提供一种能够对肿瘤微环境进行调节并发挥最大催化效率的纳米酶制剂，以实现显著杀灭和清除肿瘤细胞效果的目的。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶及其制备方法与应用，该方法能够提高肿瘤微环境过氧化氢(h2o2)和氧分子(o2)含量，为纳米催化材料提供丰富的催化底物。
2、为实现上述目
3、一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶，在过氧化钙上负载紫磷量子点材料，所述过氧化钙遇水反应后为所述紫磷量子点材料提供催化底物。
4、本专利技术还提供一种所述紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，包括以下步骤：室温下，将透明质酸钠水溶液、聚丙烯酸、氯化钙水溶液和紫磷量子点材料水溶液溶于有机溶剂中，得到的混合物在冰浴中超声分散，然后滴加过氧化氢水溶液，继续超声，最后加入氨水并超声，离心收集沉淀，即得到紫磷-过氧化钙复合纳米酶。
5、进一步地，所述透明质酸钠水溶液、聚丙烯酸、氯化钙水溶液、紫磷量子点材料水溶液、过氧化氢水溶液和氨水的体积比为160∶35∶30∶215∶84∶240。透明质酸钠、聚丙烯酸的作用是将紫磷量子点和过氧化钙进行包裹，阻止过氧化钙与水反应，并且透明质酸还有靶向肿瘤细胞的作用。当药物达到肿瘤部位后，酸性的环境使过氧化钙和紫磷量子点从透明质酸钠和聚丙烯酸网络中释放出来。氯化钙、过氧化氢和氨水是生成过氧化钙的反应底物。
6、进一步地，所述透明质酸钠水溶液的浓度为25mg/ml；所述聚丙烯酸的平均分子量为3000，固含量为30％；所述氯化钙水溶液的浓度为2m；所述紫磷量子点材料水溶液的浓度为20mg/ml；所述过氧化氢水溶液的质量分数为3％；所述氨水的质量浓度为2.5-2.8％。
7、进一步地，所述紫磷量子点材料的制备方法，包括以下步骤：将紫磷粉末分散在有机溶剂中，在冰浴条件下进行循环超声处理、水浴超声处理，离心，收集上清液；将所述上清液进行溶剂热反应，离心，对收集的上清液进行蒸馏浓缩、透析去除有机溶剂，得到紫磷量子点材料。
8、进一步地，所述紫磷粉末与有机溶剂的用量比为1mg∶2ml；所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
9、进一步地，所述循环超声处理的参数为：功率400-600w，优选为500w，以开/关为周期，2s/3s为循环，超声处理10-12h，优选为12h；所述水浴超声处理的参数为：功率600w，超声处理15-24h，优选为8h；所述溶剂热的参数为：温度150℃，保温时间18h；所述紫磷量子点材料的平均粒径为2.0-3.0nm，平均厚度为1.79-2.90nm。
10、进一步地，所述有机溶剂为无水甲醇。
11、本专利技术还提供一种所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶在制备治疗肿瘤药物中的应用。
12、本专利技术提供的紫磷-过氧化钙复合纳米酶能够在肿瘤酸性微环境的条件下释放出过氧化钙和紫磷量子点。其中过氧化钙遇水即发生反应，持续产生h2o2和o2，能够为紫磷量子点材料提供丰富的催化底物。进一步地，紫磷量子点具有类芬顿试剂活性，能够催化肿瘤微环境中的过氧化氢(h2o2)产生大量的羟基自由基(·oh)杀死肿瘤细胞；具有氧化酶活性，能够催化氧分子(o2)产生大量的超氧自由基(·o2-)杀死肿瘤细胞；具有多种酶活性的紫磷-过氧化钙复合纳米酶可构成一个自级联调控肿瘤微环境的纳米平台，产生大量的·oh和·o2-，达到促进肿瘤细胞氧化损伤和凋亡的疗效。
13、本专利技术提供的紫磷-过氧化钙复合纳米酶中的过氧化钙水解产生的大量钙离子(ca2+)，引发细胞内钙超载诱导的线粒体损伤和细胞凋亡；同时，紫磷量子点在o2的作用下降解产生po43-，与钙离子结合形成钙化点，最终导致肿瘤细胞坏死，协同作用实现优异的肿瘤治疗效果。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
15、本专利技术提供了一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶，制备方法简单且尺寸可控；具有生物相容性好且可生物降解的优点，并且同时具有较好的肿瘤微环境调节能力和催化活性，经过实验证明，本专利技术提供的紫磷-过氧化钙复合纳米酶可以显著杀灭、清除肿瘤细胞；同时降解产物可以进一步通过诱导线粒体损伤和形成钙化点协同促进肿瘤细胞死亡，达到治疗肿瘤疾病的效果。
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1.一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶，其特征在于，在过氧化钙上负载紫磷量子点材料。
2.一种如权利要求1所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述透明质酸钠水溶液、聚丙烯酸、氯化钙水溶液、紫磷量子点材料水溶液、过氧化氢水溶液和氨水的体积比为160∶35∶30∶215∶84∶240。
4.根据权利要求3所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述透明质酸钠水溶液的浓度为25mg/mL；所述聚丙烯酸的平均分子量为3000，固含量为30％；所述氯化钙水溶液的浓度为2M；所述紫磷量子点材料水溶液的浓度为20mg/mL；所述过氧化氢水溶液的质量分数为3％；所述氨水的质量浓度为2.5-2.8％。
5.根据权利要求4所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述紫磷量子点材料的制备方法，包括以下步骤：将紫磷粉末分散在有机溶剂中，在冰浴条件下进行循环超声处理、水浴超声处理，离心，收集上清液；将所述上清液进行溶剂热反应，离心，
6.根据权利要求5所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述紫磷粉末与有机溶剂的用量比为1mg∶2mL；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
7.根据权利要求5所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述循环超声处理的参数为：功率400-600W，以开/关为周期，2s/3s为循环，超声处理10-12h；所述水浴超声处理的参数为：功率600W，超声处理8h；所述溶剂热的参数为：温度150℃，保温时间15-24h；所述紫磷量子点材料的平均粒径为2.0-3.0nm，平均厚度为1.79-2.90nm。
8.根据权利要求2所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水甲醇。
9.一种如权利要求1所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶在制备治疗肿瘤药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种紫磷-过氧化钙复合纳米酶，其特征在于，在过氧化钙上负载紫磷量子点材料。
2.一种如权利要求1所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述透明质酸钠水溶液、聚丙烯酸、氯化钙水溶液、紫磷量子点材料水溶液、过氧化氢水溶液和氨水的体积比为160∶35∶30∶215∶84∶240。
4.根据权利要求3所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述透明质酸钠水溶液的浓度为25mg/ml；所述聚丙烯酸的平均分子量为3000，固含量为30％；所述氯化钙水溶液的浓度为2m；所述紫磷量子点材料水溶液的浓度为20mg/ml；所述过氧化氢水溶液的质量分数为3％；所述氨水的质量浓度为2.5-2.8％。
5.根据权利要求4所述的紫磷-过氧化钙复合纳米酶的制备方法，其特征在于，所述紫磷量子点材料的制备方法，包括以下步骤：将紫磷粉末分散在有机溶剂中，在冰浴条...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛卓，张涵洁，张一通，梅林，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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