CN113827724B - 载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用 - Google Patents

载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物医药领域，提供了载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝纳米粒子，在中空普鲁士蓝纳米粒子上涂覆上锰离子形成中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂和包覆寡聚透明质酸，最后在凝血酶的刺激下与纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶。本发明将新型声敏剂负载于中空普鲁士蓝纳米粒子的孔穴中，寡聚透明质酸修饰于外表面，既可以起到靶向作用，还可调节肿瘤的免疫抑制性微环境；复合凝胶既可以实现对术后残留肿瘤组织增强的声动力‑免疫协同治疗作用，还可以加速术后创口的修复与愈合。

Description

载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用
技术领域
本发明属于生物医药领域，具体涉及一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用。
背景技术
癌症是危害人类健康的重大疾病之一。临床上，治疗癌症的主要策略可以分为：手术治疗、放射治疗、化学药物治疗和生物治疗等。手术治疗仍是目前临床治疗中最主要的手段，但癌症术后居高不下的复发率仍是目前亟待解决的问题。声动力疗法(sonodynamictherapy，SDT)是在光动力疗法的基础上建立并发展起来的一种新的抗肿瘤治疗方法。SDT发挥作用基于声敏剂、超声波和氧这三种物质的协同作用。SDT主要是利用超声能够穿透到组织深层，激活在肿瘤组织内特异性富集的卟啉及其衍生物等声敏剂，将O2转化为活性氧来发挥杀伤肿瘤细胞的作用。除此之外，SDT还能诱导免疫原性细胞死亡，增加免疫原性信号分子的释放，促进树突状细胞的成熟，激活机体的免疫系统。普鲁士蓝(prussian blue，PB)又称亚铁氰化铁，是一种古老的染料。其成本较低、易于制备，形态可控，可实现对药物的高效负载，具有良好的生物相容性及生物安全性，己被美国食品药品监督管理局(Foodand Drug Administration，FDA)批准用于放射性离子铯(Cs+)或铊(Tl+)中毒的临床治疗。PB本身还是一种优质人工纳米酶，可模拟多种酶活性，如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等。
研究发现，锰离子(Mn2+)可以在机体抵抗感染的天然免疫过程中，发挥警报素和天然免疫激活剂的双重作用。外源添加Mn2+可有效激活环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cyclicGMP-AMP synthase，cGAS)-干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes，STING)(cGAS-STING)信号通路，显著促进宿主抗原递呈细胞如树突状(DC)细胞和
Figure BDA0003288107450000021
对于肿瘤抗原的递呈能力，促进细胞毒性T细胞在肿瘤组织内的浸润，并增强这些细胞对肿瘤细胞的特异性杀伤。另外，Mn2+可以促进记忆性T细胞的存活与增殖，还能显著增强自然杀伤(NK)细胞的肿瘤杀伤能力，促进宿主的肿瘤免疫监视作用。中空普鲁士蓝@锰纳米粒子相对于普鲁士蓝纳米粒子具有较高的类过氧化氢酶样活性，可以有效的催化肿瘤组织中过表达的H2O2产生O2。在超生波辐射下，可以轻松激发声敏剂连续产生细胞毒性1O2，从而实现针对实体瘤的协同增强的SDT。
透明质酸(Hyaluronic acid，HA)是一种天然的酸性黏多糖。具有良好的生物相容性、非免疫原性、生物可降解性、黏弹性及肿瘤主动靶向性(表面表达CD44受体)等优势，被广泛应用于靶向分子成像和药物递送等生物领域。除了对肿瘤细胞的靶向作用，HA还对肿瘤发生、血管生成、炎症反应和免疫功能等均具有调节作用。低分子量的HA(LMW-HA)或寡聚透明质酸(oHA)(截留分子量<10kDa)可作为免疫激活剂，实现肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophage TAM)M2型向M1型的转化，改善肿瘤部位的免疫抑制性微环境。
线粒体在细胞生命中发挥着重要作用，它是细胞的能量供应站，参与多种生物途径，与细胞凋亡过程密切相关。当线粒体受到凋亡信号刺激后，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素C(Cytochrome c，Cyt c)、凋亡诱导因子(Apoptosis inducing factor，AIF)和其他的Caspase前体蛋白被释放到细胞质中，进而激活Caspase级联反应，诱导细胞凋亡。
纤维蛋白单体在凝血酶及Ca2+等催化因子作用下可聚合形成凝胶类生物大分子材料。纤维蛋白凝胶由于其优异的加速伤口愈合能力，不传染病毒，室温下稳定以及同时适用于凝血功能障碍的患者而具有广泛的应用前景。它作为一种生物可降解材料，已被FDA批准生产应用。除此之外，与水凝胶相比，纤维蛋白凝胶具有更加优异的机械强度和孔隙率，以纤维蛋白凝胶为输送载体，可以实现纳米粒子的缓慢持续释放。
癌症的术后复发、转移是一个多步骤、多环节、多因素和多分子参与的复杂过程，涉及机体、微环境和肿瘤组织三方面因素，其目前治疗存在的生物利用度低、毒性大、多药耐药等问题，故而其治疗需要协同多种治疗方式发挥作用。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有制剂的不足之处，提供了载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶及制备方法、应用，该凝胶制剂在发挥声动力增强治疗作用的同时，最大性能的激活免疫通路，实现声动力-免疫协同的治疗作用，还促进了创口的修复与愈合，从而解决目前治疗所存在的生物利用度低、毒性大、多药耐药等问题。
本发明的目的之一是提供一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上涂覆上锰离子形成中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有所述包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子的粒径为60～300nm。
本发明的目的之二是提供上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、合成介孔普鲁士蓝纳米粒子：称取聚乙烯吡咯烷酮-K30和铁氰化钾，溶于HCl溶液中，室温搅拌至黄色澄清溶液；在60～90℃下反应18～24h后离心洗涤、干燥得到介孔普鲁士蓝纳米粒子；
步骤2、制备中空普鲁士蓝纳米粒子：取步骤1中合成的介孔普鲁士蓝纳米粒子，聚乙烯吡咯烷酮-K30依次加入HCl溶液中，室温进行搅拌2～3h转移到反应釜中，在120～160℃下反应2～4h后离心洗涤、干燥得到中空普鲁士蓝纳米粒子；
步骤3、制备中空普鲁士蓝@锰纳米粒子：将二价锰盐、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或PEG加入到中空普鲁士蓝纳米粒子溶液中搅拌2～3h，搅拌加入铁氰化钾后继续搅拌2～3h，室温下老化12～36h，离心洗涤、干燥得到中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤4、靶向修饰：取中空普鲁士蓝@锰纳米粒子、氨基化组分置于超纯水中搅拌20～30h，为混合溶液A；取(3-丙羧基)三苯基溴化膦、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺，加入溶剂中充分混匀、溶解，室温避光搅拌1～3h，为混合溶液B；将溶液B加入溶液A中，反应20～28h后避光透析22～26h除去游离的聚醚酰亚胺与(3-丙羧基)三苯基溴化膦，洗涤离心，得到靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤5、负载声敏剂：将合成的靶向修饰的中空普鲁士蓝纳米粒子分散于无水乙醇或DMSO中，避光向溶液中加入声敏剂二氢卟吩，室温避光搅拌过夜，离心洗涤得到负载声敏剂的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤6、包覆寡聚透明质酸：取负载声敏剂的中空普鲁士蓝纳米粒子加入至寡聚透明质酸溶液中，室温避光搅拌20～28h，透析10～24h除去游离的寡聚透明质酸，干燥得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于37℃生理盐水溶液中，配置浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液；取冻干凝血酶置于氯化钙溶液中，配置成浓度为50U/mL的凝血酶溶液；将包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子分散于纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后将凝血酶溶液与之混合，孵育10～15min得到普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶。
优选的，步骤1中，聚乙烯吡咯烷酮-K30、铁氰化钾和HCl溶液的质量体积比为1.0～5.0g：10～50mM：20～40mL。
优选的，步骤2中，介孔普鲁士蓝纳米粒子和聚乙烯吡咯烷酮-K30的质量比为1～2:5～7，介孔普鲁士蓝纳米粒子和HCl溶液的质量体积比为1～2g：1～2mL。
优选的，步骤3中，所述二价锰盐为醋酸锰、硫酸锰、氯化锰或硝酸锰；
所述中空普鲁士蓝纳米粒子、二价锰盐、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和铁氰化钾的质量比为10:4:13:50:6；
或者，所述中空普鲁士蓝纳米粒子、二价锰盐、柠檬酸钠、PEG和铁氰化钾的质量比为10:4:13:50:6。
优选的，步骤4中，氨基化组分为聚醚酰亚胺、聚丙烯胺基盐酸盐或聚酰胺-胺型；
所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子与氨基化组分的质量比为5～8:1～3；
所述(3-丙羧基)三苯基溴化膦、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺的质量比为5～7:29:6。
优选的，步骤5中，靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子、无水乙醇的质量体积比为1g:2mL；或者，靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子和DMSO的质量体积比1g:2mL；
所述靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子与二氢卟吩的质量比为1～2:1～3。
优选的，步骤6中，所述负载声敏剂的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子和寡聚透明质酸溶液的质量体积比为1～3g:10～25mL。
优选的，步骤7中，所述纤维蛋白原溶液与凝血酶溶液的体积比为1:1～3。
本发明的目的之三是提供上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶在制备癌症术后治疗药物中的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
1、本发明将声动力治疗与免疫治疗相结合，构建了靶向癌细胞及其亚细胞器-线粒体的载药纳米粒子，实现了声动力的精准治疗；利用寡聚透明质酸包裹于普鲁士蓝纳米粒子外表面，既可以起到靶向作用，还可调节肿瘤的免疫抑制性微环境，克服了现有治疗手段中缺陷，实现高效、低毒的治疗效果。
2、本发明以中空普鲁士蓝@锰纳米粒子作为载体，可有效负载声敏剂，提高了声敏剂的稳定性，锰的掺杂不仅提高了普鲁士蓝的过氧化氢酶活性，促进分解肿瘤组织内的H2O2，产生声动力治疗所必须的氧气，提高声动力的治疗效果；此外，Mn2+还可以激活肿瘤组织的免疫反应。
3、本发明制备了普鲁士蓝复合凝胶，对术后创口进行治疗。既实现了局部给药的精准治疗，又保证了药物的持续控制释放，比全身给药毒性低，更经济便利。
4、本发明所设计的复合凝胶制备方法简单、材料易得，在临床治疗中具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明中实施例1制备的中空普鲁士蓝纳米颗粒的透射电镜图；
图2为本发明中实施例1制备的普鲁士蓝纤维蛋白复合凝胶的扫描电镜图；
图3为本发明不同制剂的体外治疗效果评价；其中，A为为不同浓度的纳米载体分别与SMMC-7721细胞孵育24h的细胞活性；负载声敏剂的纳米粒子在有无超声条件下分别与SMMC-7721细胞孵育24h的细胞活性；
图4为本发明不同制剂的小鼠体重变化曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
需要说明的是，本发明中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围，除非另有特别说明，本发明以下各实施例中用到的各种原料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买得到或者通过现有方法制备得到。
实施例1
一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上涂覆上锰离子形成中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子的粒径为120nm。
上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP-K30)粉末3g和10mM的铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶于体积为20mL的1M的HCl溶液中，室温下搅拌，直至溶液变为澄清透明的黄色，其磁力搅拌速度为：720rpm，随后放置在80℃烘箱中20h即可；分别用2.5倍量的丙酮、单倍量的乙醇、2倍量的水对产物进行洗涤离心，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为30min；置于真空干燥箱中40℃干燥12h即可合成粒径为120nm的介孔普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)；
步骤2、取PB NPs 20mg，PVP-K30粉末100mg，加入至20mL浓度为1M的HCl溶液中，室温下磁力搅拌2h，其磁力搅拌速度为720rpm；然后转移到反应釜中，置于140℃烘箱里4h，所得产物用2倍量的水洗涤两次，室温下干燥12h即可制备出粒径约为120nm的中空普鲁士蓝纳米粒子(HPB NPs)；
步骤3、将500mg的PVP-K30，40mg的醋酸锰、130mg的柠檬酸钠加入到浓度为5mg/mL、体积为20mL的HPB NPs中混合搅拌2h得到澄清的溶液，60mg K3[Fe(CN)6]溶于20mL水中逐滴加入到上述混合溶液中，继续搅拌2h，室温下静置24h，用水洗涤离心收集干燥即可得到中空普鲁士蓝@锰纳米粒子(HPB@Mn NPs)，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为20min；
步骤4、取HPB@Mn NPs 20mg与4mg的聚醚酰亚胺(分子量为1800)置于40mL超纯水中，磁力搅拌24h将此混合溶液记为溶液A，其磁力搅拌速度为480rpm；取70mg(3-丙羧基)三苯基溴化膦(TPP)、290mg(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)(EDC·HCl)、60mgN-羟基丁二酰亚胺(NHS)于圆底烧瓶中，加入15mL二甲基亚砜(DMSO)充分混匀，超声至溶解，室温避光条件下搅拌1h，其搅拌速度为480rpm，所得溶液记为溶液B；在室温搅拌下，将溶液B加入溶液A中，反应24h后置于透析袋(截留分子量14kDa)中透析24h除去游离的聚醚酰亚胺与TPP，即可得到靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子(HPB@Mn-TPP NPs)；
步骤5、取2mg的HPB@Mn-TPP NPs超声分散于4mL水中，超声的功率为240W，在溶液中加入4mg声敏剂二氢卟吩(Ce6)，室温避光条件下搅拌过夜，离心洗涤，其离心的转速为8,000rpm，时间为10min，即可得到负载声敏剂的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子(Ce6@HPB@Mn-TPPNPs)；
步骤6、将20mg的Ce6@HPB@Mn-TPP NPs加入至20mL 1mg/mL的寡聚透明质酸(oHA)溶液中，室温搅拌24h，其搅拌速度为480rpm；置于透析袋中(截留分子量14kDa)透析12h除去游离的oHA，置于冷冻干燥箱中干燥即可得到包覆oHA的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子(Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs)；
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于生理盐水溶液中，37℃条件下搅拌10min，配置为终浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液；取冻干凝血酶置于40mM氯化钙溶液中，配置成终浓度50U/mL的凝血酶溶液；取适量的Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs，将其分散至10mg/mL的纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后取等体积的凝血酶溶液与之混合，置于37℃恒温箱中孵育10min，即可得到普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶(Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel)。
为了证实实施例1中普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的成功制备，如图1所示为制备HPB NPs的透射电镜图。从图中可见，HPB NPs呈立方体结构，其均一性良好，粒径约为120nm。如图2所示制备的Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel的扫描电镜图，可以看出，普鲁士蓝纳米粒子成功嵌合在纤维蛋白凝胶的孔隙中，该凝胶内部孔洞均匀，结构致密，呈现多孔纤维状网络结构。
取对数生长期的肝癌细胞SMMC-7721加入到无菌的96孔板中，每孔加入100μL细胞悬液(含大约8*103个细胞)，每组设置三个复孔，设置了空白对照组、(以Ce6剂量为计量20μg/mL)。培养24h后，每孔加入20μL的MTT，培养4h后，将培养液吸出，PBS洗涤后加100μL的DMSO。置于摇床中孵育5min后，酶标仪检测在570nm波长处的OD值，根据公式计算细胞存活率，评价Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel的体外治疗效果。
图3为不同制剂的体外治疗效果评价。图3A为不同浓度的纳米载体分别与SMMC-7721细胞孵育24h的细胞活性，在100μg/mL的浓度范围内的细胞存活率均在85％以上，说明所制备的纳米载体的生物安全性良好，可以进行后续试验的研究。图3B为负载声敏剂的纳米粒子(以Ce6剂量为计量：50μg/mL)在有无超声条件下分别与SMMC-7721细胞孵育24h的细胞活性。负载声敏剂的纳米粒子在超声(1MHz，1.0W/cm2，1min)处理后对肝癌细胞生长产生了不同程度的抑制作用。这是因为负载声敏剂的纳米粒子发挥了声动力治疗的作用，并且HPB@Mn NPs具有过氧化氢酶活性，可以分解过氧化氢生成氧气，缓解低氧环境，为SDT提供了原料供应，进而对肝癌细胞发挥抑制作用。
取腹水H22肝癌细胞，以2*106/mL的细胞密度对小鼠进行接种。选取正常6-8周龄的BALB/C雌性小鼠，右侧肋系皮下注射100μL的细胞悬液构建原位肿瘤模型。原位肿瘤植入7天后，在左侧肋系皮下接种细胞悬液构建远端肿瘤。经过4天饲养后，将小鼠麻醉，在原位肿瘤处开一个1～2cm切口，对原位肿瘤进行切除，并留下约1％的残留肿瘤以模拟残留的术后微肿瘤。远端肿瘤不进行任何处理。将建模成功的小鼠随机分成7组，每组6只。各组小鼠分别在原位术后部位注射空白纤维蛋白凝胶Gel、Ce6 Gel、HPB@Mn-TPP-oHA Gel、Ce6@HPB@Mn-TPP Gel、Ce6@HPB@Mn-oHA Gel、Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel(以Ce6剂量为计量5mg/kg)。在注射24h后给予超声(1MHz，1.0W/cm2，1min)，每天监测小鼠生存状况，肿瘤体积和体重变化。以小鼠的体重、肿瘤体积、生存率作为纵坐标，时间为横坐标，绘制小鼠体重变化曲线图、肿瘤体积变化曲线图和生存率变化曲线图。评价Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel的体内治疗效果。
图4为小鼠的体重变化曲线图，从图中可发现小鼠体重无明显的变化，初步表明各组制剂对小鼠不会造成明显的全身毒性，该治疗手段是相对安全的。
实施例2
一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，通过对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上上涂覆上锰离子形成空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子粒径为100nm。
上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取5g的PVP-K30粉末和10mM的K3[Fe(CN)6]溶于体积为40mL的2M的HCl溶液中，室温下搅拌，直至溶液变为澄清透明的黄色，其磁力搅拌速度为720rpm，随后放置在60℃烘箱中24h即可；分别用2.5倍量的丙酮、单倍量的乙醇、2倍量的水对产物进行洗涤离心，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为25min；置于真空干燥箱中40℃干燥12h即可合成粒径为100nm的PB NPs；
步骤2、取PB NPs 20mg，PVP-K30粉末200mg，加入至20mL浓度为1.0M的HCl溶液，室温下磁力速度为720rpm；然后转移到反应釜中，置于140℃烘箱里3.5h，所得产物用2倍量的水洗涤两次，室温下干燥12h即可制备出粒径在100nm的HPB NPs；
步骤3、将500mg的PVP-K30，40mg的醋酸锰、130mg的柠檬酸钠加入到浓度为5mg/mL、体积为20mL的HPB NPs中混合搅拌2h得到澄清的溶液，60mg K3[Fe(CN)6]溶于20mL水中逐滴加入到上述混合溶液中，继续搅拌2h，室温下静置24h，其搅拌速度为480rpm，用水洗涤离心收集干燥即可得到HPB@Mn NPs，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为10min。
步骤4、取HPB@MnNPs 20mg与12mg的聚醚酰亚胺(分子量为1800)置于40mL超纯水中，磁力搅拌24h将此混合溶液记为溶液A，其磁力搅拌的功率为：15W，搅拌速度为：480rpm；取50mg TPP、290mg EDC·HCl、60mg NHS于圆底烧瓶中，加入15mL二甲基亚砜(DMSO)充分混匀，超声至溶解，室温避光条件下搅拌2h，其搅拌速度为480rpm，所得溶液记为溶液B；在室温搅拌下，将溶液B加入溶液A中，反应24h后置于透析袋(截留分子量14kDa)中透析24h除去游离的聚醚酰亚胺与TPP，其离心的转速为12,000rpm，时间为10min，即可得到HPB@Mn-TPPNPs；
步骤5、取2mg的HPB@Mn-TPP NPs超声分散于4mL水中，在溶液中加入6mg声敏剂Ce6，室温避光搅拌过夜，离心洗涤，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP NPs；
步骤6、将20mg的Ce6@HPB@Mn-TPP NPs加入至1mg/mL的30mL oHA溶液中，室温搅拌24h，其搅拌速度为480rpm；置于透析袋中(截留分子量14kDa)透析12h除去游离的oHA，再用超纯水进行洗涤离心，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min；置于冷冻干燥箱中干燥即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs。
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于生理盐水溶液中，37℃条件下搅拌10min，配置为终浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液。取冻干凝血酶置于40mM氯化钙溶液中，配置成终浓度50U/mL的凝血酶溶液；取适量Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs，将其分散至10mg/mL的纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后取2倍体积的凝血酶溶液与之混合，置于37℃恒温箱中孵育15min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel。
实施例3
一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上上涂覆上锰离子形成空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子粒径为60nm。
上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取5g的PVP-K30粉末和50mM的K3[Fe(CN)6]溶于体积为40mL的2M的HCl溶液中，室温下搅拌，直至溶液变为澄清透明的黄色，其磁力搅拌的速度为720rpm，随后放置在80℃烘箱中20h即可。分别用2.5倍量的丙酮、单倍量的乙醇、2倍量的水对产物进行洗涤离心，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为25min。置于真空干燥箱中40℃干燥12h即可合成粒径为60nm的PB NPs；
步骤2、取PB NPs 20mg，PVP-K30粉末200mg，加入至20mL浓度为1.0M的HCl溶液，室温下磁力搅拌2h，其磁力搅拌的速度为720rpm；然后转移到反应釜中，置于140℃烘箱里2.75h，所得产物用2倍量的水洗涤两次，室温下干燥12h即可制备出粒径在60nm的HPB NPs；
步骤3、将500mg的PVP-K30，40mg的醋酸锰、130mg的柠檬酸钠加入到浓度为5mg/mL、体积为20mL的HPB NPs中混合搅拌2h得到澄清的溶液，60mg的K3[Fe(CN)6]溶于20mL水中逐滴加入到上述混合溶液中，继续搅拌2h，室温下静置24h，其搅拌速度为480rpm，用水洗涤离心收集干燥即可得到HPB@Mn NPs，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为20min。
步骤4、取20mg的HPB@Mn NPs与4mg的聚醚酰亚胺(分子量为1800)置于40mL超纯水中，磁力搅拌24h将此混合溶液记为溶液A，其磁力搅拌的速度为480rpm；取70mg TPP、290mgEDC·HCl、60mg NHS于圆底烧瓶中，加入15mL二甲基亚砜(DMSO)充分混匀，超声至溶解，室温避光条件下搅拌2h，其搅拌的速度为480rpm，所得溶液记为溶液B；在室温搅拌下，将溶液B加入溶液A中，反应24h后置于透析袋(截留分子量14kDa)中透析24h除去游离的聚醚酰亚胺与TPP，其离心的转速为12,000rpm，时间为10min，即可得到HPB@Mn-TPP NPs；
步骤5、取2mg的HPB@Mn-TPP NPs超声分散于4mL水中，在溶液中加入4mg声敏剂Ce6，室温避光搅拌过夜，离心洗涤，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP NPs；
步骤6、将20mg的Ce6@HPB@Mn-TPP NPs加入至1mg/mL的20mL oHA溶液中，室温搅拌24h，其搅拌的速度为480rpm；置于透析袋中(截留分子量14kDa)透析12h除去游离的oHA，再用超纯水进行洗涤离心，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min；置于冷冻干燥箱中干燥即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs。
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于生理盐水溶液中，37℃条件下搅拌10min，配置为终浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液。取冻干凝血酶置于40mM氯化钙溶液中，配置成终浓度50U/mL的凝血酶溶液；取适量Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs，将其分散至10mg/mL的纤维蛋白原溶液中，混合均匀。然后取等体积的凝血酶溶液与之混合，置于37℃恒温箱中孵育15min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel。
实施例4
一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上上涂覆上锰离子形成空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子粒径为300nm。
上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取1g的PVP-K30粉末和10mM的K3[Fe(CN)6]溶于体积为20mL的2M的HCl溶液中，室温下搅拌，直至溶液变为澄清透明的黄色，其磁力搅拌的速度为720rpm，随后放置在90℃烘箱中24h即可；分别用2.5倍量的丙酮、单倍量的乙醇、2倍量的水对产物进行洗涤离心，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为25min；置于真空干燥箱中40℃干燥12h即可合成粒径为100nm的PB NPs；
步骤2、取PB NPs 20mg，PVP-K30粉末70mg，加入至20mL浓度为1.0M的HCl溶液，室温下磁力搅拌的速度为720rpm；然后转移到反应釜中，置于160℃烘箱里2h，所得产物用2倍量的水洗涤两次，室温下干燥12h即可制备出粒径在300nm的HPB NPs；
步骤3、将500mg的PVP-K30，40mg的醋酸锰、130mg的柠檬酸钠加入到浓度为5mg/mL、体积为20mL的HPB NPs中混合搅拌3h得到澄清的溶液，60mg K3[Fe(CN)6]溶于20mL水中逐滴加入到上述混合溶液中，继续搅拌2h，室温下老化36h，其搅拌速度为480rpm，用水洗涤离心收集干燥即可得到HPB@Mn NPs，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为10min。
步骤4、取HPB@Mn NPs 20mg与12mg的聚醚酰亚胺(分子量为1800)置于30mL超纯水中，磁力搅拌30h将此混合溶液记为溶液A，其磁力搅拌速度为480rpm；取70mg TPP、290mgEDC·HCl、60mgNHS于圆底烧瓶中，加入15mL二甲基亚砜(DMSO)充分混匀，超声至溶解，室温避光条件下搅拌1h，其搅拌的功率为15W，搅拌速度为480rpm，所得溶液记为溶液B；在室温搅拌下，将溶液B加入溶液A中，反应20h后置于透析袋(截留分子量14kDa)中透析26h除去游离的聚醚酰亚胺与TPP，其离心的转速为12,000rpm，时间为10min，即可得到HPB@Mn-TPPNPs；
步骤5、取2mg的HPB@Mn-TPP NPs超声分散于4mL水中，在溶液中加入6mg声敏剂Ce6，室温避光搅拌过夜，离心洗涤，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP NPs；
步骤6、将20mg的Ce6@HPB@Mn-TPP NPs加入至1mg/mL的30mL oHA溶液中，室温搅拌28h，其搅拌速度为480rpm；置于透析袋中(截留分子量14kDa)透析12h除去游离的oHA，再用超纯水进行洗涤离心，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min；置于冷冻干燥箱中干燥即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs。
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于生理盐水溶液中，37℃条件下搅拌10min，配置为终浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液。取冻干凝血酶置于40mM氯化钙溶液中，配置成终浓度50U/mL的凝血酶溶液；取适量Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs，将其分散至10mg/mL的纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后取3倍体积的凝血酶溶液与之混合，置于37℃恒温箱中孵育15min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel。
实施例5
一种载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上上涂覆上锰离子形成空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子粒径为200nm。
上述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、称取3g的PVP-K30粉末和10mM的K3[Fe(CN)6]溶于体积为20mL的2M的HCl溶液中，室温下搅拌，直至溶液变为澄清透明的黄色，其磁力搅拌的速度为720rpm，随后放置在60℃烘箱中18h即可；分别用2.5倍量的丙酮、单倍量的乙醇、2倍量的水对产物进行洗涤离心，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为25min；置于真空干燥箱中40℃干燥12h即可合成粒径为200nm的PB NPs；
步骤2、取PB NPs 20mg，PVP-K30粉末70mg，加入至20mL浓度为1.0M的HCl溶液，室温下磁力搅拌的速度为720rpm；然后转移到反应釜中，置于120℃烘箱里4h，所得产物用2倍量的水洗涤两次，室温下干燥12h即可制备出粒径在200nm的HPB NPs；
步骤3、将500mg的PVP-K30，40mg的醋酸锰、130mg的柠檬酸钠加入到浓度为5mg/mL、体积为20mL的HPB NPs中混合搅拌2h得到澄清的溶液，60mg K3[Fe(CN)6]溶于20mL水中逐滴加入到上述混合溶液中，继续搅拌3h，室温下老化12h，其搅拌速度为480rpm，用水洗涤离心收集干燥即可得到HPB@Mn NPs，其离心的转速为12000rpm/min，离心时间为10min。
步骤4、取HPB@Mn NPs 20mg与12mg的聚醚酰亚胺(分子量为1800)置于30mL超纯水中，磁力搅拌30h将此混合溶液记为溶液A，其磁力搅拌速度为480rpm；取50mg TPP、290mgEDC·HCl、60mg NHS于圆底烧瓶中，加入15mL二甲基亚砜(DMSO)充分混匀，超声至溶解，室温避光条件下搅拌3h，其搅拌的功率为15W，搅拌速度为480rpm，所得溶液记为溶液B；在室温搅拌下，将溶液B加入溶液A中，反应28h后置于透析袋(截留分子量14kDa)中透析22h除去游离的聚醚酰亚胺与TPP，其离心的转速为12,000rpm，时间为10min，即可得到HPB@Mn-TPPNPs；
步骤5、取2mg的HPB@Mn-TPP NPs超声分散于4mL水中，在溶液中加入6mg声敏剂Ce6，室温避光搅拌过夜，离心洗涤，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP NPs；
步骤6、将20mg的Ce6@HPB@Mn-TPP NPs加入至1mg/mL的30mL oHA溶液中，室温避光搅拌28h，其搅拌速度为480rpm；置于透析袋中(截留分子量14kDa)透析24h除去游离的oHA，再用超纯水进行洗涤离心，其离心的转速为9,000rpm，时间为10min；置于冷冻干燥箱中干燥即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs。
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于生理盐水溶液中，37℃条件下搅拌10min，配置为终浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液。取冻干凝血酶置于40mM氯化钙溶液中，配置成终浓度50U/mL的凝血酶溶液；取适量Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA NPs，将其分散至10mg/mL的纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后取1倍体积的凝血酶溶液与之混合，置于37℃恒温箱中孵育15min，即可得到Ce6@HPB@Mn-TPP-oHA Gel。
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，对介孔普鲁士蓝纳米粒子进行刻蚀形成中空普鲁士蓝，在所述中空普鲁士蓝纳米粒子的外表面和内部介孔通道上涂覆上锰离子形成中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，对所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子进行靶向修饰、孔穴负载声敏剂二氢卟吩和包覆寡聚透明质酸，得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子，在凝血酶的刺激下与含有所述包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子的纤维蛋白原溶液混合形成复合凝胶，所述纳米粒子的粒径为60～300nm；
所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、合成介孔普鲁士蓝纳米粒子：称取聚乙烯吡咯烷酮-K30和铁氰化钾，溶于HCl溶液中，室温搅拌至黄色澄清溶液；在60～90℃下反应18～24h后离心洗涤、干燥得到介孔普鲁士蓝纳米粒子；
步骤2、制备中空普鲁士蓝纳米粒子：取步骤1中合成的介孔普鲁士蓝纳米粒子，聚乙烯吡咯烷酮-K30依次加入HCl溶液中，室温进行搅拌2～3h转移到反应釜中，在120～160℃下反应2～4h后离心洗涤、干燥得到中空普鲁士蓝纳米粒子；
步骤3、制备中空普鲁士蓝@锰纳米粒子：将二价锰盐、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮或PEG加入到中空普鲁士蓝纳米粒子溶液中搅拌2～3h，搅拌加入铁氰化钾后继续搅拌2～3h，室温下老化12～36h，离心洗涤、干燥得到中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤4、靶向修饰：取中空普鲁士蓝@锰纳米粒子、氨基化组分置于超纯水中搅拌20～30h，为混合溶液A；取(3-丙羧基)三苯基溴化膦、(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺，加入二甲基亚砜中充分混匀、溶解，室温避光搅拌1～3h，为混合溶液B；将溶液B加入溶液A中，反应20～28h后避光透析22～26h除去游离的聚醚酰亚胺与(3-丙羧基)三苯基溴化膦，洗涤离心得到靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤5、负载声敏剂：将合成的靶向修饰的中空普鲁士蓝纳米粒子分散于无水乙醇或DMSO中，避光向溶液中加入声敏剂二氢卟吩，室温避光搅拌过夜，离心洗涤得到负载声敏剂的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤6、包覆寡聚透明质酸：取负载声敏剂的中空普鲁士蓝纳米粒子加入至寡聚透明质酸溶液中，室温避光搅拌20～28h，透析10～24h除去游离的寡聚透明质酸，干燥得到包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子；
步骤7、取冻干纤维蛋白原置于37℃生理盐水溶液中，配置浓度为10mg/mL的纤维蛋白原溶液；取冻干凝血酶置于氯化钙溶液中，配置成终浓度为50U/mL的凝血酶溶液；将包覆寡聚透明质酸的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子分散于纤维蛋白原溶液中，混合均匀；然后将凝血酶溶液与之混合，孵育10～15min得到普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶。
2.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤1中，聚乙烯吡咯烷酮-K30、铁氰化钾和HCl溶液的质量体积比为1.0～5.0g：10～50mM：20～40mL。
3.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤2中，介孔普鲁士蓝纳米粒子和聚乙烯吡咯烷酮-K30的质量比为1～2:5～7，介孔普鲁士蓝纳米粒子和HCl溶液的质量体积比为1～2g：1～2mL。
4.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤3中，所述二价锰盐为醋酸锰、硫酸锰、氯化锰或硝酸锰；
所述中空普鲁士蓝纳米粒子、二价锰盐、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和铁氰化钾的质量比为10:4:13:50:6；
或者，所述中空普鲁士蓝纳米粒子、二价锰盐、柠檬酸钠、PEG和铁氰化钾的质量比为10:4:13:50:6。
5.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤4中，氨基化组分为聚醚酰亚胺、聚丙烯胺基盐酸盐或聚酰胺-胺型；
所述中空普鲁士蓝@锰纳米粒子与氨基化组分的质量比为5～8:1～3；
所述(3-丙羧基)三苯基溴化膦、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺的质量比为5～7:29:6。
6.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤5中，靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子和无水乙醇的质量体积比为1g:2mL；或者，靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子和DMSO的质量体积比1g:2mL；
所述靶向修饰的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子与二氢卟吩的质量比为1～2:1～3。
7.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤6中，所述负载声敏剂的中空普鲁士蓝@锰纳米粒子和寡聚透明质酸溶液的质量体积比为1～3g:10～25mL。
8.根据权利要求1所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶，其特征在于，步骤7中，所述纤维蛋白原溶液与凝血酶溶液体积比为1:1～3。
9.一种如权利要求1的所述载药普鲁士蓝@锰纤维蛋白复合凝胶在制备癌症术后治疗药物中的应用。
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