CN113289031A - 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用 - Google Patents

一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113289031A
CN113289031A CN202110522221.5A CN202110522221A CN113289031A CN 113289031 A CN113289031 A CN 113289031A CN 202110522221 A CN202110522221 A CN 202110522221A CN 113289031 A CN113289031 A CN 113289031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
yeast
mnsio
manganese silicate
preparation
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.)
Granted
Application number
CN202110522221.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113289031B (zh
Inventor
李翔
胡泽峰
傅译可
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZJU Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center
Original Assignee
ZJU Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZJU Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center filed Critical ZJU Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center
Priority to CN202110522221.5A priority Critical patent/CN113289031B/zh
Publication of CN113289031A publication Critical patent/CN113289031A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113289031B publication Critical patent/CN113289031B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61K47/6901—Conjugates being cells, cell fragments, viruses, ghosts, red blood cells or viral vectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/32—Manganese; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/06—Fungi, e.g. yeasts
    • A61K36/062—Ascomycota
    • A61K36/064—Saccharomycetales, e.g. baker's yeast
    • 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
    • A61K47/51—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 non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—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 non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—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 non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用，涉及肿瘤治疗领域，该制备方法包括：将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。基于MnSiO4/Yeast(酵母)生物杂化材料可实现自增强化学动力和肿瘤免疫协同治疗，解决单一途径对肿瘤杀伤效果较弱的难题。本发明中的MnSiO4/Yeast纳米颗粒合成方法简单，尺寸均一；酵母可靶向肿瘤微酸环境并发酵产生二氧化碳来增强MnSiO4化学动力，最终实现肿瘤协同杀伤。

Description

一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用
技术领域
本发明属于生物杂化材料领域，尤其涉及一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用。
背景技术
近十几年来，随着全球社会和经济的发展，工业化的进程加快，人类生活习惯的改变，全球环境的污染，及人口老龄化加剧，恶性肿瘤已经成为严重威胁人类生命的主要疾病之一。恶性肿瘤，又称为癌症，是指人体在诸多致癌因素作用下，某些组织对细胞增殖生长的调控能力失去平衡，出现的异常增生的新生物。由我国国家癌症中心于2017年2月份发布的中国最新癌症数据显示，在中国每分钟约有7人确诊患癌，癌症发病率和死亡率持续上升，癌症已经成为我国最主要的疾病死亡原因。
目前，临床上用于癌症治疗的手段主要包括手术治疗、放射治疗和化学治疗，但存在靶向性差、副作用大等缺点。化学动力治疗(CDT)使用肿瘤区微环境中的弱酸性为反应条件，引发肿瘤细胞内芬顿或类芬顿反应，诱导肿瘤细胞凋亡，但单独催化过氧化氢的治疗效果有限，这极大限制了化学动力治疗的作用。因此研究新型化学动力治疗纳米粒子对化学动力治疗十分重要。同时纳米材料很难具有靶向肿瘤的特性，只能通过EPR或者肿瘤微环境特征滞留肿瘤部位，这样导致了纳米材料特异性不足。
目前来说化学动力治疗杀伤效果仍然有局限性，需要开发新的体系来增加化学动力治疗的作用，纳米材料的靶向性也需要提升。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用，以解决生物杂化材料治疗效果差，单一化学动力治疗效果差，纳米颗粒靶向性、特异性差的问题。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料的制备方法，包括：
将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；
用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；
将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，搅拌得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。
进一步地，所述二氧化硅溶液的制备方法包括：
将氨水溶液与乙醇溶液混合，混合后滴加TEOS滴加，搅拌，离心收集得到二氧化硅纳米颗粒，洗涤后分散在水中，得到二氧化硅溶液。
进一步地，所述二氧化硅溶液中的二氧化硅纳米颗粒、马来酸二钠和高锰酸钾的质量比为(6-7):100:(37-38)。
进一步地，所述水热反应釜中反应的温度为175-180℃，反应时间为11-12h。
进一步地，所述硅酸锰小囊泡浓度为1-1.2mg/mL。
进一步地，用聚醚酰亚胺(PEI)对所述硅酸锰小囊泡(MS)进行改性，包括：
将1-1.2mg/mL硅酸锰小囊泡溶液按照体积比1：1添加到0.4-0.5mg/mL的聚醚酰亚胺溶液中，在室温下搅拌3-4h，之后离心并充分洗涤。
进一步地，所述酵母溶液中酵母的数量为108-1010个共10mL，酵母与改性后硅酸锰囊泡溶液的体积比为10：(1-3)。
进一步地，所述改性后的硅酸锰小囊泡带正电荷能够通过静电吸附加载在带负电的酵母表面。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种由第一方面所述的制备方法制备得到的MnSiO4/Yeast生物杂化材料。
根据本申请实施例的第三方面，提供第二方面所述的MnSiO4/Yeast生物杂化材料在制备肿瘤的化学动力治疗制剂中的应用。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例提供的MnSiO4/Yeast生物杂化材料，MnSiO4/Yeast酵母的嗜酸特性使其能够主动靶向肿瘤组织微酸环境并大量富集；在肿瘤组织酸性环境中，酵母表面的MnSiO4纳米囊泡释放，被肿瘤细胞消化吸收产生大量的Mn2+，消耗谷胱甘肽(GSH)的同时催化H2O2，实现CDT。更重要的是，酵母发酵产生的二氧化碳联合肿瘤细胞内高浓度H2O2会进一步促进Mn2+的化学动力学性能。这一多功能肿瘤治疗材料利用自供CO2增强Mn2+的催化作用，在肿瘤治疗中具有重要意义。
在本发明中，通过在酵母表明包覆尺寸均匀、分散性良好的MnSiO4纳米囊泡，实现增敏肿瘤化学动力治疗。迄今为止，本领域尚未开发一种利用活酵母在肿瘤组织原位发酵产生二氧化碳增敏化学动力治疗制剂。而本发明填补了这一空白。本发明的制备方法具有工艺简单，价格低廉，分散性稳定性良好等优点，适合大规模生产。
因使用MnSiO4/Yeast酵母作为载体，硅酸锰作为加载材料，利用酵母的嗜酸和产二氧化碳特性以及锰离子对化学动力治疗的催化作用，克服了纳米材料靶向性差以及化学动力治疗效果弱的技术难题，从而使得本生物杂化材料具有十分优秀的杀伤肿瘤效果。
由上述实施例可知，本发明增加纳米材料的特异性和靶向性，同时极大增强了化学动力治疗的作用。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本发明实施例中MnSiO4/Yeast杂化颗粒的电镜图，其中(a)为低倍扫描电镜图，(b)高倍扫描电镜图，(c)为透射电镜图片。
图2为本发明实施例中MnSiO4/Yeast杂化颗粒的Mn,Si,N,P和S元素的能谱图。
图3为本发明实施例中MnSiO4/Yeast杂化颗粒合成过程中的Zeta电位变化。
图4为本发明实施例中MnSiO4/Yeast杂化颗粒体外催化MB降解性能。
图5为本发明实施例中不同浓度的Yeast，MnSiO4(MS)，MnSiO4/Yeast(MS/Yeast)杂化颗粒与4T1细胞培养24小时的细胞杀伤能力。
图6为本发明实施例中动物实验过程各组小鼠体重变化曲线，从图中可以看出材料组小鼠体重最终与其他组没有明显差异，说明材料对小鼠副作用较小。
图7为本发明实施例中动物实验过程各组小鼠肿瘤体积变化曲线。
图8为本发明实施例中第十四天各组小鼠肿瘤重量，图中Ⅰ:PBS；Ⅱ:MnSiO4；Ⅲ:Yeast；Ⅳ:MnSiO4/Yeast(i.v.)；Ⅴ:MnSiO4/Yeast(i.t.)；Ⅵ:Die MnSiO4/Yeast(i.t.)。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的说明。
本发明的目的在于提供一种MnSiO4/Yeast(酵母)生物杂化材料及其制备方法、应用。酵母的嗜酸特性使其能够主动靶向肿瘤组织微酸环境并大量富集；在肿瘤组织酸性环境中，酵母表面的MnSiO4纳米囊泡释放，被肿瘤细胞消化吸收产生大量的Mn2+，消耗谷胱甘肽(GSH)的同时催化H2O2，实现CDT。更重要的是，酵母发酵产生的二氧化碳联合肿瘤细胞内高浓度H2O2会进一步促进Mn2+的化学动力性能。这一多功能肿瘤治疗材料在体内外实现自供CO2增强Mn2+的催化作用，在肿瘤治疗中具有重要意义。
下面通过实施例以详细说明本发明。应理解为以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述实例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
本实例提供一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料的制备，包括：
步骤(1)，将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
具体地，首先制备二氧化硅溶液，所述二氧化硅可以使用传统的
Figure BDA0003064489620000051
法制备得到。进一步地，具体步骤包括：称取1.4g的氨水溶液，加入至包含30mL的乙醇和500μL的水的混合溶液中，后将1.1mL的TEOS滴加到上述溶液中。室温搅拌4h后，以12000rpm的转速离心10min收集SiO2纳米颗粒，用乙醇和水洗涤数次，然后再分散在100mL水中，得到0.6mg/mL二氧化硅溶液；
再取10mL 0.6mg/mL二氧化硅溶液、100mg马来酸二钠和37mg高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
步骤(2)，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；
具体地，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，反应温度为175℃，反应时间为11h。进一步地，将上述溶液冷却至室温后，以12000rpm的转速离心10min收集硅酸锰小囊泡(MS)，并用水洗涤数次以去除多余的残留物。
步骤(3)，用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；
具体地，将10mL 1mg/mL的硅酸锰小囊泡溶液添加到10mL 0.4mg/mL的聚醚酰亚胺PEI溶液中，将溶液在室温下搅拌3h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MS-PEI。
步骤(4)，将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。
具体地，1mL改性后的1mg/mL的硅酸锰小囊泡添加到10mL共含108个酵母溶液中，将溶液在室温下搅拌12h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MnSiO4/Yeast杂化颗粒。
实施例2
本实例提供一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料的制备，包括：
步骤(1)，将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
具体地，首先制备二氧化硅溶液，所述二氧化硅可以使用传统的
Figure BDA0003064489620000061
法制备得到。进一步地，具体步骤包括：称取1.4g的氨水溶液，加入至包含30mL的乙醇和500μL的水的混合溶液中，后将1.2mL的TEOS滴加到上述溶液中。室温搅拌4h后，以12000rpm的转速离心10min收集SiO2纳米颗粒，用乙醇和水洗涤数次，然后再分散在100mL水中，得到0.7mg/mL二氧化硅溶液；
再取10mL 0.7mg/mL二氧化硅溶液、100mg马来酸二钠和38mg高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
步骤(2)，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；
具体地，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，反应温度为180℃，反应时间为12h。进一步地，将上述溶液冷却至室温后，以12000rpm的转速离心10min收集硅酸锰小囊泡(MS)，并用水洗涤数次以去除多余的残留物。
步骤(3)，用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；
具体地，将10mL 1.2mg/mL的硅酸锰小囊泡溶液添加到10mL 0.5mg/mL的聚醚酰亚胺PEI溶液中，将溶液在室温下搅拌4h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MS-PEI。
步骤(4)，将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。
具体地，3mL改性后的1.2mg/mL的硅酸锰小囊泡添加到10mL共含1010个酵母溶液中，将溶液在室温下搅拌12h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MnSiO4/Yeast杂化颗粒。
实施例3
本实例提供一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料的制备，包括：
步骤(1)，将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
具体地，首先制备二氧化硅溶液，所述二氧化硅可以使用传统的
Figure BDA0003064489620000062
法制备得到。进一步地，具体步骤包括：称取1.4g的氨水溶液，加入至包含30mL的乙醇和500μL的水的混合溶液中，后将1.15mL的TEOS滴加到上述溶液中。室温搅拌4h后，以12000rpm的转速离心10min收集SiO2纳米颗粒，用乙醇和水洗涤数次，然后再分散在100mL水中，得到0.65mg/mL二氧化硅溶液；
再取10mL 0.65mg/mL二氧化硅溶液、100mg马来酸二钠和37.4mg高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
步骤(2)，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；
具体地，将所述混合溶液转移至水热反应釜中，反应温度为180℃，反应时间为12h。进一步地，将上述溶液冷却至室温后，以12000rpm的转速离心10min收集硅酸锰小囊泡(MS)，并用水洗涤数次以去除多余的残留物。
步骤(3)，用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；
具体地，将10mL 1mg/mL的硅酸锰小囊泡溶液添加到10mL 0.5mg/mL的聚醚酰亚胺PEI溶液中，将溶液在室温下搅拌3h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MS-PEI。
步骤(4)，将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。
具体地，2mL改性后的1mg/mL的硅酸锰小囊泡添加到10mL共含1010个酵母溶液中，将溶液在室温下搅拌12h，将得到的溶液离心并用水充分洗涤后，得到MnSiO4/Yeast杂化颗粒。
实施例4
本实施例提供上述实施例1-3任一项所述的MnSiO4/Yeast生物杂化材料在制备肿瘤的化学动力治疗制剂中的应用。
将实施例1-3任一项所述的MnSiO4/Yeast生物杂化材料以1010个/mL溶解于pbs溶液中得到制剂，将所得制剂置于4℃环境下储存，治疗时通过静脉注射使用。
实施例5
材料的化学动力治疗性能：Yeast+Medium+MS+H2O2生物杂化材料的化学动力治疗性能通过MB降解检测。600μL的MB(8mM)和不同体系的材料依次加到6mL的醋酸缓冲溶液中。用紫外可见光分光光度计测定溶液的吸收曲线和随时间变化的动力学曲线。
从图4中可以看出，在酸性条件下，硅酸锰以及酵母的加入与供应的过氧化氢发生氧化反应，使MB降解，检测出了化学动力性能。其中，酵母和硅酸锰的协同与过氧化氢反应较单独硅酸锰或硅酸锰与过氧化氢使MB降解的性能更好，拥有最好的化学动力治疗性能。
实施例6
本实验通过在细胞层面的杀伤效果来说明材料在肿瘤细胞杀伤方面的应用。所选用的细胞为4T1小鼠乳腺癌细胞，如图5所示，随着酵母浓度增大，本身对细胞的杀伤并没有明显提升。硅酸锰随着浓度提升会对肿瘤细胞有着一定杀伤，但仍具有一定限制，无法完全杀伤。当酵母与硅酸锰协同作用于细胞时，材料浓度40μg/mL时对细胞的杀伤效果可达90％以上。表明了酵母杂化硅酸锰具有非常好的肿瘤治疗性能。
实施例7
本实验通过在动物(小鼠)层面的肿瘤杀伤来说明材料在肿瘤细胞杀伤方面的应用。随机将4T1肿瘤移植的老鼠分为六组。在小鼠荷瘤后第0、4、8天分别对各组小鼠进行处理，第一组注射PBS溶液，第二组每只小鼠注射20μgMnSiO4颗粒，第三组每只小鼠注射106个酵母，第四组每只小鼠静脉注射106个MnSiO4/Yeast杂化颗粒，第五组每只小鼠瘤内注射106个MnSiO4/Yeast，第六组每只小鼠瘤内注射106个死的MnSiO4/Yeast杂化材料，分别称量小鼠体重、肿瘤尺寸以及小鼠瘤重，分别如图6-8所示。从图6中可以看出，所有小鼠的体重均无明显变化，说明上述处理对小鼠的正常生理活动并无明显影响。从图7中可以看出，与对照组相比，单独硅酸锰以及硅酸锰和死酵母组中肿瘤体积有一定减小，而单独酵母对肿瘤则有更强的杀伤。对比之下，瘤内注射酵母杂化硅酸锰和静脉注射酵母杂化硅酸锰具有很强的肿瘤杀伤性能，其中瘤内注射杀伤更强。图8中不同组别瘤重显示出单独硅酸锰、单独酵母以及死酵母杂化硅酸锰组中瘤重对比对照组均有一定下降。但酵母杂化硅酸锰瘤内及静脉注射组与其相比较有更强的杀伤，其中瘤内注射具有最强的杀伤，其结果与瘤体积相吻，表面酵母杂化硅酸锰具有十分优秀肿瘤杀伤功能。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料的制备方法，其特征在于，包括：
将二氧化硅溶液、马来酸二钠和高锰酸钾充分混合，得到混合溶液；
将所述混合溶液转移至水热反应釜中，得到硅酸锰小囊泡溶液；
用聚醚酰亚胺对所述硅酸锰小囊泡溶液进行改性；
将改性后的硅酸锰小囊泡添加到含酵母溶液中，搅拌得到MnSiO4/Yeast生物杂化颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅溶液的制备方法包括：
将氨水溶液与乙醇溶液混合，混合后滴加TEOS滴加，搅拌，离心收集得到二氧化硅纳米颗粒，洗涤后分散在水中，得到二氧化硅溶液。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅溶液中的二氧化硅纳米颗粒、马来酸二钠和高锰酸钾的质量比为(6-7):100:(37-38)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应釜中反应的温度为175-180℃，反应时间为11-12h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅酸锰小囊泡浓度为1-1.2mg/mL。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，用聚醚酰亚胺(PEI)对所述硅酸锰小囊泡(MS)进行改性，包括：
将1-1.2mg/mL硅酸锰小囊泡溶液按照体积比1：1添加到0.4-0.5mg/mL的聚醚酰亚胺溶液中，在室温下搅拌3-4h，之后离心并充分洗涤。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酵母溶液中酵母的数量为108-1010个共10mL，酵母与改性后硅酸锰囊泡溶液的体积比为10：(1-3)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述改性后的硅酸锰小囊泡带正电荷能够通过静电吸附加载在带负电的酵母表面。
9.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的MnSiO4/Yeast生物杂化材料。
10.根据权利要求9所述的MnSiO4/Yeast生物杂化材料在制备肿瘤的化学动力治疗制剂中的应用。
CN202110522221.5A 2021-05-13 2021-05-13 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用 Active CN113289031B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110522221.5A CN113289031B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110522221.5A CN113289031B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113289031A true CN113289031A (zh) 2021-08-24
CN113289031B CN113289031B (zh) 2022-05-03

Family

ID=77321977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110522221.5A Active CN113289031B (zh) 2021-05-13 2021-05-13 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113289031B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114159466A (zh) * 2022-01-07 2022-03-11 浙江大学 一种羟基磷灰石/酵母菌生物杂化材料及其制备方法、应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107349211A (zh) * 2017-07-26 2017-11-17 苏州大学 一种空心MnO2复合纳米材料、其制备方法及其应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107349211A (zh) * 2017-07-26 2017-11-17 苏州大学 一种空心MnO2复合纳米材料、其制备方法及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI LI等: "Manganese Dioxide Nanozymes as Responsive Cytoprotective Shells for Individual Living Cell Encapsulation", 《ANGEW. CHEM》 *
YI CHANG等: "Biomineralized nanosilica-based organelles endow living yeast cells with non-inherent biological", 《CHEM. COMMUN》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114159466A (zh) * 2022-01-07 2022-03-11 浙江大学 一种羟基磷灰石/酵母菌生物杂化材料及其制备方法、应用
CN114159466B (zh) * 2022-01-07 2023-02-14 浙江大学 一种羟基磷灰石/酵母菌生物杂化材料及其制备方法、应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113289031B (zh) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113599518B (zh) 一种复合声敏剂及其制备方法
CN112807430A (zh) 一种纳米酶基材料的应用
CN109289050B (zh) 一种四氧化三铁/聚吡咯/葡萄糖氧化酶复合多功能纳米诊疗剂及其制备方法和应用
CN113289031B (zh) 一种MnSiO4/Yeast生物杂化材料及其制备方法、应用
CN115944649A (zh) 一种免疫增强型靶向空心二氧化锰放疗增敏剂及其制备方法与应用
CN112336858B (zh) 一种铋-锰基复合颗粒及其制备方法和应用
CN112516309B (zh) 用于低剂量放射治疗的肿瘤靶向性载体、药物及制备方法
CN113941009A (zh) 一种金属有机骨架纳米载体及其制备方法与应用
CN114159466B (zh) 一种羟基磷灰石/酵母菌生物杂化材料及其制备方法、应用
CN112439080B (zh) 一种诊疗磁性细菌及其制备方法
CN109432450B (zh) 一种超分子纳米化学动力药物及其在肿瘤治疗方面的应用
CN113244417B (zh) CaO2/MnFe2O4纳米复合材料及其制备和应用
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
CN115252788A (zh) 一种多模式抗肿瘤纳米药物载体、载药系统及其制备方法和应用
CN110665005B (zh) 一种掺铁聚合物纳米粒及其制备方法和应用
CN109806404B (zh) 一种能够双级递氧的白蛋白纳米粒及其制备方法与应用
CN114191548A (zh) 肿瘤微环境响应型纳米组装体及在肿瘤联合治疗中的应用
CN112535739A (zh) 一种基于肿瘤自身微环境提高基因转染效率的纳米颗粒及其制备方法和应用
CN114869909B (zh) 一种基于自由基的抗肿瘤治疗剂及其制备方法和应用
CN113350522B (zh) 一种铂铜合金/氯离子转运体复合肿瘤治疗制剂及其制备方法、应用
CN114652819B (zh) 一种靶向肿瘤微环境可降解的多功能纳米材料及其制备方法
CN108888765B (zh) 一种释放亚甲基蓝聚集体的含亚甲基蓝的二氧化硅/虫胶复合颗粒的制备方法
Li et al. A Customized Biohybrid presenting Cascade Responses to Tumor Microenvironment
CN115845082A (zh) 一种石墨炔-铜金属有机框架复合纳米材料及其制备方法和仿生材料及其制备方法
CN115708879A (zh) 一种复合纳米酶材料在肿瘤双靶向载药系统中的应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant