CN113244394A - 一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 - Google Patents
一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113244394A CN113244394A CN202110558758.7A CN202110558758A CN113244394A CN 113244394 A CN113244394 A CN 113244394A CN 202110558758 A CN202110558758 A CN 202110558758A CN 113244394 A CN113244394 A CN 113244394A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic framework
- framework mil
- metal organic
- mil
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000013144 Fe-MIL-100 Substances 0.000 claims abstract description 145
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims abstract description 65
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims abstract description 65
- 102000003425 Tyrosinase Human genes 0.000 claims abstract description 59
- 108060008724 Tyrosinase Proteins 0.000 claims abstract description 59
- -1 dimethylmaleic anhydride modified tyrosine Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims abstract description 26
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 claims description 131
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 74
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- MFGALGYVFGDXIX-UHFFFAOYSA-N 2,3-Dimethylmaleic anhydride Chemical compound CC1=C(C)C(=O)OC1=O MFGALGYVFGDXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 239000013291 MIL-100 Substances 0.000 claims description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 150000003668 tyrosines Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract description 35
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 abstract description 12
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000001659 chemokinetic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 17
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 16
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229940032296 ferric chloride Drugs 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 6
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 6
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940044631 ferric chloride hexahydrate Drugs 0.000 description 4
- NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K iron trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].Cl[Fe+]Cl NQXWGWZJXJUMQB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000007626 photothermal therapy Methods 0.000 description 3
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 2
- 101000868273 Homo sapiens CD44 antigen Proteins 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 238000011725 BALB/c mouse Methods 0.000 description 1
- 238000011729 BALB/c nude mouse Methods 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013183 functionalized metal-organic framework Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000036326 tumor accumulation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
- A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
- A61K31/19—Carboxylic acids, e.g. valproic acid
- A61K31/195—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
- A61K31/197—Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid or pantothenic acid
- A61K31/198—Alpha-amino acids, e.g. alanine or edetic acid [EDTA]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/74—Synthetic polymeric materials
- A61K31/80—Polymers containing hetero atoms not provided for in groups A61K31/755 - A61K31/795
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/44—Oxidoreductases (1)
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6949—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/22—Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations
- A61K49/222—Echographic preparations; Ultrasound imaging preparations ; Optoacoustic imaging preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, liposomes
- A61K49/225—Microparticles, microcapsules
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y114/00—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
- C12Y114/18—Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with another compound as one donor, and incorporation of one atom of oxygen (1.14.18)
- C12Y114/18001—Tyrosinase (1.14.18.1)
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明属于生物医用新材料领域，尤其涉及一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法。本发明提供的纳米颗粒材料包括：第一纳米颗粒和第二纳米颗粒；所述第一纳米颗粒包括：MIL‑100(Fe)，担载在MIL‑100(Fe)上的酪氨酸酶，和遮蔽在表面的透明质酸；所述第二纳米颗粒包括：MIL‑100(Fe)，担载在MIL‑100(Fe)上的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸，和遮蔽在表面的透明质酸。本发明提供的纳米颗粒材料可以在肿瘤部位通过酪氨酸酶催化酪氨酸来产生黑色素，可以具备光声成像、化学动力学治疗和光热治疗的功能，从而实现精准的光声成像指导的化学动力学和光热联合治疗，同时该纳米颗粒材料具有较好的生物安全性。
Description
技术领域
本发明属于生物医用新材料领域，尤其涉及一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法。
背景技术
诊疗纳米颗粒同时具有检测和治疗的功能，可以精确的治疗肿瘤。但是，很多纳米材料的肿瘤组织特异性较弱，不能准确地将肿瘤与正常组织进行区分，使得检测的准确性降低，还会产生不必要的副作用。由于肿瘤微环境具有一些特殊的性质，通过肿瘤微环境触发的治疗纳米颗粒是实现肿瘤特异性诊断和治疗一种常用策略。虽然有众多研究工作旨在提高纳米材料的生物相容性和生物降解性，但仍不能保证其在体内长期应用的安全性。基于人体内源性的物质来开发纳米材料有望缓解人们对体内安全性的担忧。
近年来，随着纳米技术的发展，具备诊疗一体功能的纳米材料受到了广泛的关注。其中，金属-有机框架(MOFs)是一类在催化、生物材料和环境科学等领域具有潜在的应用前景的新兴材料。功能化的金属-有机框架可以实现成像指导的肿瘤治疗。但是，大多数金属-有机框架的治疗功能较为单一，导致治疗效果较差；另外，由于其缺乏肿瘤特异性，会对正常组织造成一定的毒副作用。因此，需要开发出基于内源生物催化反应的具有长期生物安全性的诊疗纳米颗粒。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法，本发明提供的纳米颗粒材料可以在肿瘤部位通过酪氨酸酶催化酪氨酸来产生黑色素，可以具备光声成像、化学动力学治疗和光热治疗的功能，从而实现精准的光声成像指导的化学动力学和光热联合治疗，同时该纳米颗粒材料具有较好的生物安全性。
本发明提供了一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料，包括：第一纳米颗粒和第二纳米颗粒；
所述第一纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的酪氨酸酶，和遮蔽在担载有所述酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸；
所述第二纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸，和遮蔽在担载有所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸。
优选的，所述金属有机框架MIL-100(Fe)由氯化铁和均苯三甲酸通过微波反应制成。
优选的，所述透明质酸的数均分子量为10000～50000Da。
优选的，所述第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的质量比为15：(10～50)。
本发明提供了一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合，固液分离，得到担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第一纳米颗粒；
b)将金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合，固液分离，得到担载改性酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第二纳米颗粒；
步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。
优选的，步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶的质量比为1：(0.1～10)；
优选的，步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
优选的，步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为2～48h。
优选的，步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比为1：(0.05～20)；
优选的，步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
优选的，步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为0.1～24h。
优选的，步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的质量比为1：(0.1～10)；
优选的，步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
优选的，步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为2～48h。
优选的，步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸质量比为1：(0.05～20)；
优选的，步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
优选的，步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为0.1～24h。
优选的，步骤a)和步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)按照以下步骤制备得到：
将氯化铁和均苯三甲酸在有机溶剂中混合，微波反应，得到金属有机框架MIL-100(Fe)。
与现有技术相比，本发明提供了一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法。本发明提供的纳米颗粒材料包括：第一纳米颗粒和第二纳米颗粒；所述第一纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的酪氨酸酶，和遮蔽在担载有所述酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸；所述第二纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸，和遮蔽在担载有所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸。本发明提供的颗粒材料由两种纳米颗粒组成，一种纳米颗粒包括金属有机框架MIL-100(Fe)、酪氨酸酶(TYR)和透明质酸(HA)，另一种纳米颗粒包括金属有机框架MIL-100(Fe)、二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DMMA修饰的Tyr，简称DT)和透明质酸。本发明提供的颗粒材料为纳米量级，可以通过增强渗透滞留效应(EPR效应)在肿瘤部位富集，同时，颗粒材料表面的透明质酸可以靶向肿瘤细胞表面的CD44受体，进一步提高该材料在肿瘤部位的富集；在肿瘤微环境中，颗粒材料中的酪氨酸酶(TYR)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DT)会触发内源性生物催化反应，产生具有光声成像和光热治疗功能的黑色素；而颗粒材料中的MIL-100(Fe)可以通过配位作用以及促进酶催化来参与到内源性生物催化反应中，且MIL-100(Fe)还能与肿瘤微环境中高水平的过氧化氢发生芬顿反应产生氧气，从而进一步促进酶催化反应的进行，芬顿反应的另一种产物羟基自由基还可以杀伤肿瘤细胞，此外MIL-100(Fe)中的铁离子可以消耗体内的抗氧化物质—谷胱甘肽(GSH)，从而实现增强的化学动力学治疗，更重要的是，MIL-100(Fe)会在GSH的诱导下降解，使得纳米颗粒具有较好的生物安全性。本发明提供的纳米颗粒材料可以实现对体内肿瘤部位的特异性光声成像，在光声成像指导下，可以进一步实现精准的肿瘤特异性化学动力学和光热联合治疗。实验结果表明：与未治疗组相比，利用本发明提供的纳米颗粒材料进行化学动力学和光热联合治疗能够对肿瘤起到更好的抑制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的实施例8制备的TMH纳米颗粒的扫描电镜图；
图2是本发明提供的实施例8制备的DTMH纳米颗粒的扫描电镜图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料，包括：第一纳米颗粒和第二纳米颗粒；
所述第一纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的酪氨酸酶(TYR)，和遮蔽在担载有所述酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸(HA)；
所述第二纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DMMA修饰的Tyr，简称DT)，和遮蔽在担载有所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)是一种金属-有机框架材料(MOFs)，优选由氯化铁和均苯三甲酸通过微波反应制成，具体的制备过程优选包括：将氯化铁和均苯三甲酸在有机溶剂中混合，微波反应，得到金属有机框架MIL-100(Fe)。
在本发明提供的上述制备过程中，所述氯化铁优选以六水合氯化铁的形式参与混合；所述有机溶剂包括但不限于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；所述氯化铁和均苯三甲酸的摩尔比优选为(0.005～200)：1，更优选为(0.01～100)：1，最优选为(0.1～10)：1，最最优选为(1～5)：1，具体可为1:1、1.25:1、1.5:1、1.75:1、2:1、2.25:1、2.5:1、2.75:1、3:1、3.25:1、3.5:1、3.75:1、4:1、4.25:1、4.5:1、4.75:1或5:1；所述均苯三甲酸和有机溶剂的用量比优选为(1～100)mg：1mL，更优选为(5～50)mg：1mL，最优选为(20～40)mg：1mL，具体可为28mg:1mL；所述微波反应的温度优选为120～150℃，具体可为120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃；所述微波反应的时间优选为5～10min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min或10min；所述微波反应结束后，优选通过离心的方式分离反应产物；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述酪氨酸酶在金属有机框架MIL-100(Fe)上的担载量优选为40～50wt％，具体可为40wt％、40.5wt％、41wt％、41.5wt％、42wt％、42.5wt％、43wt％、43.5wt％、44wt％、44.5wt％、44.6wt％、45wt％、45.5wt％、46wt％、46.5wt％、47wt％、47.4wt％、47.5wt％、47.8wt％、48wt％、48.5wt％、49wt％、49.5wt％或50wt％。在本发明中，所述担载量是指酪氨酸酶与第一纳米颗粒中酪氨酸酶和金属有机框架MIL-100(Fe)合计质量的百分比。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述酪氨酸酶优选通过在水中混合的方式担载到金属有机框架MIL-100(Fe)上，具体的担载过程优选包括：将金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合，固液分离，得到担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)。
在本发明提供的上述酪氨酸酶担载过程中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶的质量比优选为1：(0.1～10)，更优选为1：(0.2～5)，最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL具体可为1mg:1mL；所述混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述混合的时间优选为2～48h，更优选为2～36h，最优选为2～12h，具体可为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h；所述固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸优选按照以下步骤制备得到：将酪氨酸(Tyr)和二甲基马来酸酐(DMMA)在碱性溶液下进行反应，得到二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸。其中，所述酪氨酸和二甲基马来酸酐的摩尔比优选为1：(0.5～2)，更优选为1:1.1；所述碱性溶液优选为氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钠水溶液的浓度优选为0.5～2mol/L，更优选为1mol/L；所述反应的温度优选为20～50℃，更优选为30℃；所述反应的时间优选为6～24h，更优选为12h；所述反应结束后，优选对得到的反应产物进行精制处理，所述精制处理的具体过程优选包括：反应结束后，用NaHCO3来调节反应体系的pH值，使未反应的Tyr析出；过滤后，通过旋转蒸发器除去水分；之后再用少量甲醇溶解固体，在大量乙醚溶液中进行沉降；最后将混合物过滤并进行真空中干燥，得到淡黄色产物。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在金属有机框架MIL-100(Fe)上的担载量优选为25～35wt％，具体可为25wt％、25.5wt％、26wt％、26.5wt％、27wt％、27.5wt％、27.6wt％、28wt％、28.4wt％、28.5wt％、29wt％、29.5wt％、30wt％、30.3wt％、30.5wt％、31wt％、31.5wt％、32wt％、32.5wt％、33wt％、33.5wt％、34wt％、34.5wt％或35wt％。在本发明中，所述担载量是指二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸与第二纳米颗粒中二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸和金属有机框架MIL-100(Fe)合计质量的百分比。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸优选通过在水中混合的方式担载到金属有机框架MIL-100(Fe)上，具体的担载过程优选包括：将金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合，固液分离，得到担载改性酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)。
在本发明提供的上述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸担载过程中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和改性酪氨酸的质量比优选为1：(0.1～10)，更优选为1：(0.2～5)，最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述混合的时间优选为2～48h，更优选为6～36h，最优选为8～16h，具体可为8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h或16h；所述固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述透明质酸的数均分子量优选为10000～50000Da，具体可为10000Da、15000Da、20000Da、25000Da、30000Da、35000Da、40000Da、45000Da或50000Da。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述透明质酸优选通过在水中混合的方式对担载有酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)的表面进行遮蔽，具体的遮蔽过程优选包括：将担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第一纳米颗粒。
在本发明提供的上述担载有酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)进行表面遮蔽的过程中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比优选为1：(0.05～20)，更优选:1：(0.1～10)，最优选为1：(0.2～5)，最最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述混合的时间优选为0.1～24h，更优选为0.2～12h，最优选为0.2～1h，具体可为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h；所述固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述透明质酸优选通过在水中混合的方式对担载有二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)的表面进行遮蔽，具体的遮蔽过程优选包括：将担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第二纳米颗粒。
在本发明提供的上述担载有二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)进行表面遮蔽的过程中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比优选为1：(0.05～20)，更优选:1：(0.1～10)，最优选为1：(0.2～5)，最最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述混合的时间优选为0.1～24h，更优选为0.2～12h，最优选为0.2～1h，具体可为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h；所述固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的质量比优选为15：(10～50)，具体可为15:10、15:15、15:20、15:25、15:30、15:35、15:40、15:45或15:50。
在本发明提供的纳米颗粒材料中，所述纳米颗粒材料的粒径优选为50～90nm，这种粒径范围内的纳米颗粒可以更好的通过EPR效应(enhanced permeability andretention effect，增强渗透滞留效应)在肿瘤部位富集。
本发明还提供了一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合，固液分离，得到担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第一纳米颗粒；
b)将金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合，固液分离，得到担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第二纳米颗粒；
步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。
在本发明提供的制备方法中，步骤a)和步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)优选按照以下步骤制备得到：将氯化铁和均苯三甲酸在有机溶剂中混合，微波反应，得到金属有机框架MIL-100(Fe)。
在本发明提供的上述金属有机框架MIL-100(Fe)制备步骤中，所述氯化铁优选以六水合氯化铁的形式参与混合；所述有机溶剂包括但不限于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)；所述氯化铁和均苯三甲酸的摩尔比优选为(0.005～200)：1，更优选为(0.01～100)：1，最优选为(0.1～10)：1，最最优选为(1～5)：1，具体可为1:1、1.25:1、1.5:1、1.75:1、2:1、2.25:1、2.5:1、2.75:1、3:1、3.25:1、3.5:1、3.75:1、4:1、4.25:1、4.5:1、4.75:1或5:1；所述均苯三甲酸和有机溶剂的用量比优选为(1～100)mg：1mL，更优选为(5～50)mg：1mL，最优选为(20～40)mg：1mL，具体可为28mg:1mL；所述微波反应的温度优选为120～150℃，具体可为120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃或150℃；所述微波反应的时间优选为5～10min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min或10min；所述微波反应结束后，优选通过离心的方式分离反应产物；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的制备方法中，步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶的质量比优选为1：(0.1～10)，更优选为1：(0.2～5)，最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL具体可为1mg:1mL；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合的时间优选为2～48h，更优选为2～36h，最优选为2～12h，具体可为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合结束后，进行固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的制备方法中，步骤a)中，所述透明质酸的数均分子量优选为10000～50000Da，具体可为10000Da、15000Da、20000Da、25000Da、30000Da、35000Da、40000Da、45000Da或50000Da；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比优选为1：(0.05～20)，更优选:1：(0.1～10)，最优选为1：(0.2～5)，最最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的时间优选为0.1～24h，更优选为0.2～12h，最优选为0.2～1h，具体可为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h；所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合结束后，进行固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的制备方法中，步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的质量比优选为1：(0.1～10)，更优选为1：(0.2～5)，最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合的时间优选为2～48h，更优选为6～36h，最优选为8～16h，具体可为8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h或16h；所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合结束后，进行固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
在本发明提供的制备方法中，步骤b)中，所述透明质酸的数均分子量优选为10000～50000Da，具体可为10000Da、15000Da、20000Da、25000Da、30000Da、35000Da、40000Da、45000Da或50000Da；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比优选为1：(0.05～20)，更优选:1：(0.1～10)，最优选为1：(0.2～5)，最最优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比优选为1mg：(0.1～10)mL，更优选为1mg：(0.2～5)mL，最优选为1mg：(0.5～2)mL，具体可为1mg:1mL；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度优选为15～35℃，具体可为15℃、20℃、25℃(室温)、30℃或35℃；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的时间优选为0.1～24h，更优选为0.2～12h，最优选为0.2～1h，具体可为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h；所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合结束后，进行固液分离的方式优选为离心；所述离心的速率优选为8000～10000rpm，具体可为8000rpm、8500rpm、9000rpm、9500rpm或10000rpm；所述离心的时间优选为5～15min，具体可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
本发明提供的颗粒材料由两种纳米颗粒组成，一种纳米颗粒包括金属有机框架MIL-100(Fe)、酪氨酸酶(TYR)和透明质酸(HA)，另一种纳米颗粒包括金属有机框架MIL-100(Fe)、二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DT)和透明质酸。本发明提供的颗粒材料为纳米量级，可以通过增强渗透滞留效应(EPR效应)在肿瘤部位富集，同时，颗粒材料表面的透明质酸可以靶向肿瘤细胞表面的CD44受体，进一步提高该材料在肿瘤部位的富集；在肿瘤微环境中，颗粒材料中的酪氨酸酶(TYR)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DT)会触发内源性生物催化反应，产生具有光声成像和光热治疗功能的黑色素；而颗粒材料中的MIL-100(Fe)可以通过配位作用以及促进酶催化来参与到内源性生物催化反应中，且MIL-100(Fe)还能与肿瘤微环境中高水平的过氧化氢发生芬顿反应产生氧气，从而进一步促进酶催化反应的进行，芬顿反应的另一种产物羟基自由基还可以杀伤肿瘤细胞，此外MIL-100(Fe)中的铁离子可以消耗体内的抗氧化物质—谷胱甘肽(GSH)，从而实现增强的化学动力学治疗，更重要的是，MIL-100(Fe)会在GSH的诱导下降解，使得纳米颗粒具有较好的生物安全性。本发明提供的纳米颗粒材料可以实现对体内肿瘤部位的特异性光声成像，在光声成像指导下，可以进一步实现精准的肿瘤特异性化学动力学和光热联合治疗。实验结果表明：与未治疗组相比，利用本发明提供的纳米颗粒材料进行化学动力学和光热联合治疗能够对肿瘤起到更好的抑制效果。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
在本发明的下述实施例中，所使用的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸按照以下步骤制备得到：
将Tyr(1.0g，5.5mM，1.0eq.)溶于NaOH水溶液(1M，30mL)中，再将DMMA(0.75g，6mM，1.1eq.)缓慢加入烧瓶中，在30℃下搅拌12h后，用NaHCO3来调节溶液的pH以使未反应的Tyr析出，过滤后，通过旋转蒸发器除去水分，再用少量甲醇溶解固体，在大量乙醚溶液中进行沉降，将混合物过滤并进行真空中干燥，得到淡黄色产物(DT)。
实施例1～13
1)将六水合氯化铁与均苯三甲酸加入到DMF中，其中，六水合氯化铁与均苯三甲酸的摩尔比为2.25：1，均苯三甲酸在DMF中的浓度为28mg/mL，DMF的用量为10mL；之后施加微波进行反应，反应的温度为130℃，反应的时间为5min；反应结束后，离心分离(8000rpm，5min)，得到的沉淀物即为金属有机框架MIL-100(Fe)。
2)将酪氨酸酶(TYR)与MIL-100(Fe)在水中混合搅拌，其中，不同实施例的TYR与MIL-100(Fe)具体质量比详见表1，MIL-100(Fe)在水中的浓度为1mg/mL，水的用量为4mL，混合搅拌的温度为25℃，混合搅拌的时间为6h；混合搅拌结束后，离心分离(8000rpm，10min)，得到担载TYR的MIL-100(Fe)，记为TM。
3)将透明质酸(HA，40000Da)与TM在水中混合搅拌，其中，不同实施例的HA与TM具体质量比详见表1，TM在水中的浓度为1mg/mL，水的用量为4mL，混合搅拌的温度为25℃，混合搅拌的时间为20min；混合搅拌结束后，离心分离(8000rpm，10min)，得到表面遮蔽HA的TM，记为TMH。
4)将二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸(DT)与MIL-100(Fe)在水中混合搅拌，其中，不同实施例的DT与MIL-100(Fe)具体质量比详见表1，MIL-100(Fe)在水中的浓度为1mg/mL，水的用量为20mL，混合搅拌的温度为25℃，混合搅拌的时间为12h；混合搅拌结束后，离心分离(8000rpm，10min)，得到担载DT的MIL-100(Fe)，记为DTM。
5)将透明质酸(HA，40000Da)与DTM在水中混合搅拌，其中，不同实施例的HA与DTM具体质量比详见表1，DTM在水中的浓度为1mg/mL，水的用量为20mL，混合搅拌的温度为25℃，混合搅拌的时间为20min；混合搅拌结束后，离心分离(8000rpm，10min)，得到表面遮蔽HA的DTM，记为DTMH。
表1实施例1～13不同原料用量的质量比
| 实施例 | TYR：MIL-100(Fe) | HA：TM | DT：MIL-100(Fe) | HA：DTM |
| 1 | 0.5：1 | 1：1 | 0.5：1 | 0.5：1 |
| 2 | 0.5：1 | 1.5：1 | 0.5：1 | 1：1 |
| 3 | 0.5：1 | 2：1 | 0.5：1 | 1.5：1 |
| 4 | 0.8：1 | 1：1 | 0.5：1 | 2：1 |
| 5 | 0.8：1 | 1.5：1 | 0.8：1 | 0.5：1 |
| 6 | 0.8：1 | 2：1 | 0.8：1 | 1：1 |
| 7 | 1：1 | 0.5：1 | 0.8：1 | 1.5：1 |
| 8 | 1：1 | 1：1 | 0.8：1 | 2：1 |
| 9 | 1：1 | 1.5：1 | 1：1 | 1：1 |
| 10 | 1：1 | 2：1 | 1：1 | 1.5：1 |
| 11 | 1.2：1 | 1：1 | 1：1 | 2：1 |
| 12 | 1.2：1 | 1.5：1 | 1.2：1 | 0.5：1 |
| 13 | 1.2：1 | 2：1 | 1.2：1 | 1：1 |
对实施例8制备的TMH纳米颗粒和DTMH纳米颗粒进行扫描电镜观察，结果如图1～2所述，图1是本发明提供的实施例8制备的TMH纳米颗粒的扫描电镜图，图2是本发明提供的实施例8制备的DTMH纳米颗粒的扫描电镜图。通过图1～2可以看出，实施例8制备的纳米颗粒尺寸在50～90nm之间。
对实施例5、6、7、8中的DTMH纳米颗粒的水力学粒径和电位进行检测，水力学粒径检测结果分别为：135nm、122nm、124nm、113nm；电位检测结果分别为：-11.9mV、-14.2mV、-5.9mV、-10.1mV。
对实施例7、8、9、10中的TMH纳米颗粒的水力学粒径和电位进行检测，水力学粒径检测结果分别为：222nm、217nm、241nm、249nm；电位检测结果分别为：-34mV、-38mV、-36mV、-37mV。
对上述实施例中，不同TYR与MIL-100(Fe)的质量比条件下制备的TM的TYR担载量进行检测，结果为：当TYR与MIL-100(Fe)的质量比为0.5:1，0.8:1，1:1和1.2:1时，其对应的担载量分别为44.6％，47.4％，47.8％和47.5％。可见，当TYR/MIL-100(Fe)质量比为1:1时，TYR的担载量最高。
对上述实施例中，不同DT与MIL-100(Fe)的质量比条件下制备的DTM的DT担载量进行检测，结果为：当DT与MIL-100(Fe)的比例为0.5:1，0.8:1，1:1和1.2:1时，其对应的担载量分别为28.4％，34.0％，27.6％和30.3％。可见，当DT/MIL-100(Fe)质量比为0.8:1时，DT的担载量最高。
通过上述检测分析可以看出，实施例8制备的TMH纳米颗粒和DTMH纳米颗具有较为适中的担载量、粒径和电位。
实施例14
对纳米颗粒进行体内光声成像的应用。体内光声成像实验过程如下：选用20g左右的Balb/C裸鼠，肿瘤接种前，取对数生长期的4T1细胞，按照每只小鼠5×106细胞的密度接种在小鼠右后肢外侧皮下，待肿瘤体积长至200～500mm3，将实施例8制得的TMH纳米颗粒和DTMH纳米颗粒分别分散到PBS缓冲溶液中，之后依次通过尾静脉注射到小鼠体内，其中，TMH纳米颗粒的注射量为15mg/kg小鼠，DTMH纳米颗粒的注射量为20mg/kg小鼠，在不同时间点，通过光声成像仪器对肿瘤区域的光声信号强度进行检测。
实验结果显示：在12h内随着注射时间的延长，肿瘤区域的光声信号逐渐增强；说明实施例8制备的纳米颗粒具有很好的肿瘤特异性光声成像功能。
实施例15
体内光热实验选用4T1肿瘤模型，采用20g左右的BALB/c小白鼠，按照每只小鼠2.0×106细胞的密度接种在小鼠右后肢外侧皮下，待肿瘤体积长至100mm3时，将实施例8制得的TMH纳米颗粒和DTMH纳米颗粒分别分散到PBS缓冲溶液中，之后依次通过尾静脉注射到小鼠体内，其中，TMH纳米颗粒的注射量为15mg/kg小鼠，DTMH纳米颗粒的注射量为20mg/kg小鼠，当肿瘤蓄积量达到最大时，采用激光来照射肿瘤部位，激光器功率为1.2W/cm2，照射时间为5min，在14天后对比肿瘤体积的变化。
实验结果显示：相比于未治疗组，化学动力学治疗组(只注射纳米颗粒，不进行激光照射)具有一定的抗肿瘤效果，而联合治疗组(注射纳米颗粒后进行激光照射)具有更好的肿瘤治疗效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料，包括：第一纳米颗粒和第二纳米颗粒；
所述第一纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的酪氨酸酶，和遮蔽在担载有所述酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸；
所述第二纳米颗粒包括：金属有机框架MIL-100(Fe)，担载在所述金属有机框架MIL-100(Fe)上的二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸，和遮蔽在担载有所述二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)表面的透明质酸。
2.根据权利要求1所述的纳米颗粒材料，其特征在于，所述金属有机框架MIL-100(Fe)由氯化铁和均苯三甲酸通过微波反应制成。
3.根据权利要求1所述的纳米颗粒材料，其特征在于，所述透明质酸的数均分子量为10000～50000Da。
4.根据权利要求1所述的纳米颗粒材料，其特征在于，所述第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的质量比为15：(10～50)。
5.一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合，固液分离，得到担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第一纳米颗粒；
b)将金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合，固液分离，得到担载改性酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)；之后，将所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合，固液分离，得到第二纳米颗粒；
步骤a)和步骤b)之间没有时间顺序限定。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶的质量比为1：(0.1～10)；
步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
步骤a)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和酪氨酸酶在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为2～48h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸的质量比为1：(0.05～20)；
步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
步骤a)中，所述担载酪氨酸酶的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为0.1～24h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的质量比为1：(0.1～10)；
步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)和二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为2～48h。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸质量比为1：(0.05～20)；
步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和水的用量比为1mg：(0.1～10)mL；
步骤b)中，所述担载二甲基马来酸酐修饰的酪氨酸的金属有机框架MIL-100(Fe)和透明质酸在水中混合的温度为15～35℃，混合的时间为0.1～24h。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤a)和步骤b)中，所述金属有机框架MIL-100(Fe)按照以下步骤制备得到：
将氯化铁和均苯三甲酸在有机溶剂中混合，微波反应，得到金属有机框架MIL-100(Fe)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110558758.7A CN113244394A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110558758.7A CN113244394A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113244394A true CN113244394A (zh) | 2021-08-13 |
Family
ID=77183690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110558758.7A Pending CN113244394A (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113244394A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952470A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-01-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种双重活性氧产生器的纳米颗粒及其制备方法、应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108187046A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性透明质酸遮蔽的金属有机框架、纳米粒子、纳米粒子的制备方法及其应用 |
| CN111803656A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-23 | 南方医科大学珠江医院 | 一种基于黑色素的有机纳米造影剂及其制备方法 |
| CN111821282A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种介导级联反应的纳米颗粒及其制备方法 |
| CN112047491A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-08 | 深圳大学 | 一种酪氨酸酶-金属有机框架复合物去除酚水溶液中酚类物质的方法 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110558758.7A patent/CN113244394A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108187046A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-22 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性透明质酸遮蔽的金属有机框架、纳米粒子、纳米粒子的制备方法及其应用 |
| CN111803656A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-23 | 南方医科大学珠江医院 | 一种基于黑色素的有机纳米造影剂及其制备方法 |
| CN111821282A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种介导级联反应的纳米颗粒及其制备方法 |
| CN112047491A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-12-08 | 深圳大学 | 一种酪氨酸酶-金属有机框架复合物去除酚水溶液中酚类物质的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| LIANG ZHANG等: "Bioinspired Multifunctional Melanin-Based Nanoliposome for Photoacoustic/Magnetic Resonance Imaging-Guided Efficient Photothermal Ablation of Cancer", 《THERANOSTICS》 * |
| TING XUE等: "Doxorubicin-loaded nanoscale metal–organic framework for tumor-targeting combined chemotherapy and chemodynamic therapy", 《BIOMATER. SCI.》 * |
| VIPUL GUJRATI等: "Bioengineered bacterial vesicles as biological nanoheaters for optoacoustic imaging", 《NATURE COMMUNICATIONS》 * |
| XIZHEN LIAN等: "Long-Persistent Enzyme-MOF Nanoreactor Activates Non-toxic Paracetamol for Cancer Therapy", 《ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113952470A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-01-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种双重活性氧产生器的纳米颗粒及其制备方法、应用 |
| CN113952470B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-08-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种双重活性氧产生器的纳米颗粒及其制备方法、应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111821282B (zh) | 一种介导级联反应的纳米颗粒及其制备方法 | |
| Chen et al. | A CaO2@ Tannic Acid‐FeIII Nanoconjugate for Enhanced Chemodynamic Tumor Therapy | |
| CN113786486B (zh) | 一种同源靶向单宁酸铜白蛋白复合纳米颗粒及其制备方法和抗肿瘤的应用 | |
| CN113751079B (zh) | 一种生物材料负载的钙钛矿-二氧化钛纳米复合光催化剂及其构建方法和应用 | |
| Gu et al. | Dual catalytic cascaded nanoplatform for photo/chemodynamic/starvation synergistic therapy | |
| CN114306651A (zh) | 掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用 | |
| CN111358964A (zh) | 磁性八面体铂掺杂金纳米壳、其制备方法和应用 | |
| CN113134012A (zh) | 一种CaO2/Fe3O4@OA纳米复合物及其制备方法与应用 | |
| CN113244394A (zh) | 一种具有诊疗功能的纳米颗粒材料及其制备方法 | |
| Fan et al. | Mesoporous peroxidase nanozyme for synergistic chemodynamic therapy and chemotherapy | |
| Yang et al. | Tirapazamine-loaded UiO-66/Cu for ultrasound-mediated promotion of chemodynamic therapy cascade hypoxia-activated anticancer therapy | |
| Wei et al. | A porphyrin-MOF-based integrated nanozyme system for catalytic cascades and light-enhanced synergistic amplification of cellular oxidative stress | |
| Lv et al. | Nanozyme-like single-atom catalyst combined with artesunate achieves photothermal-enhanced nanocatalytic therapy in the near-infrared biowindow | |
| Deng et al. | Film-facilitated formation of ferrocenecarboxylic acid-embedded metal-organic framework nanoparticles for sonodynamic osteosarcoma treatment | |
| CN111956808B (zh) | 多肽修饰的金纳米簇及其制备方法以及在肿瘤治疗中的应用 | |
| CN110917349B (zh) | 一种碗状isp复合功能性纳米粒子及其制备方法和应用 | |
| Xie et al. | Hierarchical nanoclusters with programmed disassembly for mitochondria-targeted tumor therapy with MR imaging | |
| CN110882389A (zh) | 一氧化钛纳米材料及其制备方法和用途 | |
| CN113549611B (zh) | 一种级联纳米酶及其制备方法与应用 | |
| CN115381944A (zh) | 一种具有铜死亡、光动力联合饥饿治疗功能的配位聚合物纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN114949186A (zh) | 一种pod-god协同改性的介孔硅纳米材料、制备方法及用途 | |
| CN114939162B (zh) | 一种超声介导生物正交反应的多功能纳米催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114259560A (zh) | 掺杂型金属硫化物及其制备和应用 | |
| CN117085127B (zh) | 一种具有模拟乳酸酶活性的抗肿瘤活性材料以及抗肿瘤药物 | |
| CN116196438B (zh) | 一种氧化响应性纳米制剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210813 |