System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种羧甲基纳米氧化铁材料及其制备方法、应用技术_技高网
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一种羧甲基纳米氧化铁材料及其制备方法、应用技术

技术编号:42655216 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-10 12:15
本发明专利技术属于纳米材料应用领域,具体是一种羧甲基纳米氧化铁材料及其制备方法、应用,能够提升小鼠体内的抵抗肿瘤的免疫能力,将合成的羧甲基纳米氧化铁与巨噬细胞共同孵育后巨噬细胞向M1极化并且吞噬骨肉瘤细胞的能力明显增强,原位骨肉瘤小鼠模型给予羧甲基纳米氧化铁治疗后成瘤率和肿瘤生长速度明显减缓;骨肉瘤术后复发模型小鼠给予羧甲基纳米氧化铁局部注射后肿瘤复发率骤降,本发明专利技术合成的羧甲基纳米氧化铁通过活化巨噬细胞,实现了抑制原位肿瘤的发生和进展,也能够降低骨肉瘤术后复发率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料应用领域,具体涉及一种羧甲基纳米氧化铁材料及其制备方法、在预防、治疗骨肉瘤或者降低骨肉瘤的复发率中的应用。


技术介绍

1、骨肉瘤患者复发率高、生存期短,临床却缺乏有效的治疗手段。已有研究表明,术后免疫微环境失衡是导致肿瘤复发的重要原因,但具体机制尚不清晰,且目前临床常用的免疫微环境调控手段如 ctla-4、pd-1 单克隆抗体/抑制剂等存在响应率低、副作用大等难题。因此亟待发展针对骨肿瘤免疫微环境调控的新策略。

2、肿瘤复发是影响癌症患者生存期的主要因素,包括原位复发和远隔复发。据国内外大样本病例报道,骨肉瘤的原位复发率约为 8~15%,远隔复发率为 25~35%,骨肉瘤复发患者 5 年生存率仅有10%~20%。大量临床与实验研究表明,外科手术本身可能会促进肿瘤的复发和转移。手术创伤造成的免疫微环境失衡则是引发术后肿瘤复发的主要机制。一方面,手术本身可使恶性细胞释放到循环血液或淋巴管中,同时上调血管生成和生长因子的表达,促进微转移灶的形成与发展;另一方面,术后早期伤口愈合所诱导的炎症反应以及肿瘤免疫微环境的变化,也会增加复发转移的风险。例如,手术引起中性粒细胞捕获网增多,捕获循环肿瘤细胞促进其增殖与转移;手术创伤引发的炎症水平升高,可抑制自然杀伤(nk)细胞的活性,同时促进巨噬细胞分化为促肿瘤生长的表型,形成抑制性的免疫微环境,促进肿瘤细胞的免疫逃逸。

3、综上,术后的局部微环境对远期预后有影响,调控肿瘤术后免疫微环境是抑制复发的可行策略,但是现在临床上针对术后局部免疫微环境的调控手段很有限。铁基纳米材料具有低毒性、低免疫原性和高生物降解性能等优势,目前已作为纳米药物商品上市用于磁共振成像以及静脉补铁剂,显示出优异的生物安全性及临床可转化性。研究证明纳米氧化铁促进肿瘤相关巨噬细胞从 m2 向 m1 型转化可有效延长乳腺癌小鼠生存期。文献报道纳米材料有效激活并粘附补体形成免疫蛋白冠,进而激活免疫系统,不同表面官能团修饰能够活化不同类型的免疫细胞、同一官能团活化不同类型免疫细胞能力也不同。


技术实现思路

1、针对上述骨肉瘤术后复发率和死亡率高的问题,本专利技术的目的是提供的一种羧甲基纳米氧化铁纳米材料,用以提升小鼠体内的肿瘤免疫能力,将其与巨噬细胞共同孵育后巨噬细胞向m1极化并且吞噬骨肉瘤细胞的能力明显增强。骨肉瘤小鼠模型给予羧甲基纳米氧化铁治疗后成瘤率和肿瘤生长速度明显减缓;骨肉瘤肿瘤复发模型小鼠给予羧甲基纳米氧化铁局部注射后肿瘤复发率骤降,实现了抑制骨肉瘤发生、进展和阻遏骨肉瘤术后复发。

2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现:

3、一种羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其制备方法包括如下步骤:

4、惰性气体保护下将羧甲基葡聚糖、铁三价前驱体和铁二价前驱体加入到无氧去离子水中溶解得到溶液a,将溶液a冷却至0℃;

5、在200-700rpm搅拌下以0.5-1 ml/min的速度滴加4℃预冷的氨的碱性溶液,得到溶液b,纳米粒子形成后去除惰性气体保护;

6、在100-1000rpm搅拌下迅速将溶液b温度升高至60-85 ℃,继续搅拌至充分混匀,溶液b冷却至室温后去除未反应试剂,再过滤后得到羧甲基纳米氧化铁纳米材料。

7、作为本专利技术更优的技术方案,所述的羧甲基纳米氧化铁合成过程中铁与羧甲基葡聚糖的质量比例为1:1-1:10。

8、作为本专利技术更优的技术方案,所述的羧甲基葡聚糖分子量为4000、5000、6000、7000、9000、10000、20000、40000或者70000。

9、作为本专利技术更优的技术方案,所述的羧甲基葡聚糖分子量为20000。

10、作为本专利技术更优的技术方案,所述的氨的碱性溶液原液浓度为28%,使反应体系中的ph维持在7.5-12的碱性环境,有利于合成反应的进行。所述的氨的碱性溶液的添加量是由铁离子的沉淀程度决定的。

11、作为本专利技术更优的技术方案,所述的氨的碱性溶液为氢氧化铵溶液。

12、作为本专利技术更优的技术方案,通过0.22微米滤器过滤除菌得到羧甲基纳米氧化铁,经过滤网主要目的是除菌,或者在使用之前也可以在石英皿下紫外照射。可用于后续细胞及动物模型研究,有利于后续纳米药物产品开发。

13、作为本专利技术更优的技术方案,所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料中三价铁是二价铁的二倍。

14、作为本专利技术更优的技术方案,所述的铁三价前驱体为氯化铁。

15、作为本专利技术更优的技术方案,所述的铁二价前驱体为氯化亚铁。

16、作为本专利技术更优的技术方案,所述的氯化铁和氯化亚铁质量比1-10:1。

17、本专利技术还有一个目的是提供一种用于治疗骨肉瘤的靶向药物,所述的药物活性成分为上述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料。

18、本专利技术还有一个目的是提供一种用于降低骨肉瘤的复发率的靶向药物,所述的药物活性成分为上述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料。

19、本专利技术还有一个目的是提供一种用于预防骨肉瘤的靶向药物,所述的药物活性成分为上述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料。

20、作为本专利技术更优的技术方案,所述的药物剂型为注射剂。

21、作为本专利技术更优的技术方案,所述的注射为局部注射,通过局部注射实现靶向治疗。

22、有益效果如下:

23、本专利技术的羧甲基纳米氧化铁纳米材料经过实验证明能够在体外活化巨噬细胞,并提升巨噬细胞吞噬骨肉瘤细胞的能力;体内实验证实可延缓骨肉瘤的发生时间,并降低骨肉瘤术后复发率。

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【技术保护点】

1.一种羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基纳米氧化铁合成过程中前驱体与羧甲基葡聚糖的质量比例为1:1-1:10。

3.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基葡聚糖分子量为4000、5000、6000、7000、9000、10000、20000、40000或者70000。

4.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的氨的碱性溶液的原液浓度为28%,使反应体系中的pH维持在7.5-12的碱性环境。

5.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的氨的碱性溶液为氢氧化铵。

6.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料中三价铁是二价铁的二倍。

7.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的铁三价前驱体为氯化铁。

8.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的铁二价前驱体为氯化亚铁。

9.一种用于预防、治疗骨肉瘤或者降低骨肉瘤的复发率的药物,所述的药物活性成分为上述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料。

10.根据权利要求9所述的药物,所述的药物剂型为局部注射剂。

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【技术特征摘要】

1.一种羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基纳米氧化铁合成过程中前驱体与羧甲基葡聚糖的质量比例为1:1-1:10。

3.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的羧甲基葡聚糖分子量为4000、5000、6000、7000、9000、10000、20000、40000或者70000。

4.根据权利要求1所述的羧甲基纳米氧化铁纳米材料,其特征在于,所述的氨的碱性溶液的原液浓度为28%,使反应体系中的ph维持在7.5-12的碱性环境。

【专利技术属性】
技术研发人员:陈芳芳刘起会赵洋洋田斌吴琼李媛媛刘涛姜珊
申请(专利权)人:陈芳芳
类型:发明
国别省市:

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