CN114870012A - 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂 - Google Patents

一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂 Download PDF

Info

Publication number
CN114870012A
CN114870012A CN202210477762.5A CN202210477762A CN114870012A CN 114870012 A CN114870012 A CN 114870012A CN 202210477762 A CN202210477762 A CN 202210477762A CN 114870012 A CN114870012 A CN 114870012A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cusio
peg
dsf
nano
therapeutic agent
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
Application number
CN202210477762.5A
Other languages
English (en)
Inventor
汪洋
景丹妮
姚勇
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.)
Nantong University
Original Assignee
Nantong University
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 Nantong University filed Critical Nantong University
Priority to CN202210477762.5A priority Critical patent/CN114870012A/zh
Publication of CN114870012A publication Critical patent/CN114870012A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent
    • 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
    • A61K31/13—Amines
    • A61K31/145—Amines having sulfur, e.g. thiurams (>N—C(S)—S—C(S)—N< and >N—C(S)—S—S—C(S)—N<), Sulfinylamines (—N=SO), Sulfonylamines (—N=SO2)
    • 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
    • A61K47/02—Inorganic compounds
    • 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
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/08—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
    • A61K47/10—Alcohols; Phenols; Salts thereof, e.g. glycerol; Polyethylene glycols [PEG]; Poloxamers; PEG/POE alkyl ethers
    • 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
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/22—Heterocyclic compounds, e.g. ascorbic acid, tocopherol or pyrrolidones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Abstract

本发明公开了一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，属于生物医药技术领域。该纳米治疗剂包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。葡萄糖会在GOx的催化下生成葡萄糖酸和H2O2；葡萄糖酸降低肿瘤微环境的pH值从而促进CuSiO3@DSF纳米颗粒的降解，H2O2可触发CuSiO3分解释放出Cu2+并与肿瘤细胞内的H2O2发生类芬顿反应产生羟基自由基，同时分解释放出来的DSF会与游离的Cu2+离子结合形成抗癌药物CuDDTC。本发明的治疗剂具有ROS响应性的特性，利用芬顿反应原理产生过量的ROS，破坏肿瘤细胞内蛋白质、脂质和DNA等生物大分子。

Description

一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂。
背景技术
肿瘤是当今严重损害人类健康的重大疾病之一，肿瘤治疗策略中的关键是避免治疗药物对正常组织和细胞的损伤。目前化疗是恶性肿瘤治疗的主要策略，然而，化疗药物较大的副作用、较低的生物利用度限制了其疗效。纳米药物递送系统因可同时改善药物的肿瘤靶向性、控释性、生物利用度、溶解性等而备受青睐。此外，纳米药物递送系统还可实现化疗与肿瘤的其他新兴疗法如光热治疗、光动力治疗、声动力治疗、化学动力学治疗等的联用，从而避免单一疗法引发的肿瘤多重耐药。同时，化学动力学疗法(CDT)受到了广泛的关注，它是利用铁介导的芬顿或类芬顿反应将肿瘤内或细胞内的H2O2转化为羟基自由基(•OH)来提高细胞内的氧化应激水平，从而对肿瘤产生杀伤效果；并且由于半衰期短和高氧化能力，生成的•OH仅在产生部位产生有效的损伤，避免了对周围正常组织的副作用。
本发明是利用肿瘤微环境内过表达的H2O2刺激催化•OH的生成，设计采用纳米载体负载GOx和DSF作为一种肿瘤微环境响应的治疗剂，以实现靶向药物输送的化学疗法及化学动力学疗法等多模式协同治疗。
发明内容
本发明的目的是提供一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。
葡萄糖（GO）会在GOx的催化下生成葡萄糖酸和H2O2；葡萄糖酸降低肿瘤微环境的pH值从而促进CuSiO3@DSF纳米颗粒的降解，H2O2可触发CuSiO3分解释放出Cu2+并与肿瘤细胞内的H2O2发生类芬顿反应(Fenton-like reaction)产生羟基自由基(•OH)，同时分解释放出来的DSF会与游离的Cu2+离子结合形成抗癌药物CuDDTC。
上述纳米治疗剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，采用水热法制备二氧化硅胶体球；
步骤2，采用刻蚀法制备空心的CuSiO3纳米颗粒；
步骤3，将CuSiO3纳米颗粒溶于乙醇和氨水的混合溶液中，加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，油浴回流进行反应，离心收集产物，得到表面键接有氨基的CuSiO3；
步骤4，将叶酸和PEG-COOH溶于DMSO中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺进行活化，然后加入键接有氨基的CuSiO3进行反应，得到表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3；
步骤5，将表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3分散在无水乙醇中，再加入戒酒硫进行吸附，得到CuSiO3-PEG @DSF；
步骤6，将CuSiO3-PEG @DSF分散在水中，再加入葡萄糖氧化酶进行吸附，得到纳米治疗剂CuSiO3-PEG@DSF@GOx。
进一步地，步骤3中回流进行反应的温度为40 °C，反应时间为24 h。
上述纳米治疗剂在制备肿瘤治疗药物中的应用。
本发明通过将空心CuSiO3纳米颗粒作为载体，高效担载DSF（抗癌药物），构建得到一种具有化学动力学治疗及化疗作用协同的治疗剂。本发明的治疗剂具有ROS响应性的特性，利用芬顿反应原理产生过量的ROS，破坏肿瘤细胞内蛋白质、脂质和DNA等生物大分子。
本发明的治疗剂可实现靶向药物输送的化学疗法及化学动力学疗法等多模式协同治疗，实现更高效的抗肿瘤治疗；此外，本发明的治疗剂合成步骤比较简单，且产率较高；进一步地，由于合成方法简单，成本较低，因而适合大规模生产。
附图说明
图1为实施例1中SiO2纳米球的SEM照片(a)、CuSiO3纳米球的SEM照片(b)。
图2为实施例1中SiO2纳米球粒径分布图(a)、CuSiO3-PEG纳米球粒径分布图(b)、Zeta图(c)和红外谱图(d)。
图3为实施例1的不同浓度的CuSiO3-PEG 在 3.3 mM H2O2 和13 μM GSH的pH=4.5磷酸盐缓冲溶液中与四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应在652 nm处出峰的紫外光谱图(a)、TMB变色机理图(b)。
图4为实施例1中CuSiO3-PEG@GOx在100 μg/mL葡萄糖和3μM 谷胱甘肽下与不同浓度的H2O2溶液中反应降解25μg/mL 罗丹明B在660 nm处出峰的紫外光谱图（左图），CuSiO3-PEG@GOx在3.3 mM H2O2和3 μM 谷胱甘肽下与不同浓度的葡萄糖溶液反应降解25 μg/mL 罗丹明在660 nm处出峰的紫外光谱图（右图）。
图5为实施例1中不同浓度的CuSiO3-PEG的细胞毒性。
图6为实施例1中不同浓度的CuSiO3-PEG@DSF@GOx、CuSiO3-PEG@DSF、DSF、CuSiO3-PEG、CuSiO3-PEG@GOx中的细胞毒性。
具体实施方式
本发明提供了一种具有化学动力学治疗及化疗作用的纳米治疗剂，包括具有高孔隙率的CuSiO3-PEG纳米颗粒和高效率负载的DSF以及为了进一步提高肿瘤内H2O2浓度负载的GOx。
具体地，所述CuSiO3-PEG纳米颗粒是直径约为150 nm左右的纳米球结构。
上述治疗剂的制备方法包括以下步骤：
步骤1，采用水热法法制备二氧化硅；
步骤2，采用刻蚀方法获得空心的CuSiO3；
步骤3，采用化学键结合方法将氨基键接在空心的CuSiO3表面形成CuSiO3-NH2；
步骤4，采用化学键结合方法将PEG-COOH和叶酸与CuSiO3-NH2反应合成CuSiO3-PEG。
步骤5，采用物理吸附的方法，将DSF吸附到具有中空结构的CuSiO3-PEG纳米颗粒内，得到载药率高的CuSiO3-PEG@DSF，在肿瘤微环境中，DSF会和游离及分解后的Cu2+结合形成抗癌药物CuDDTC；
步骤6，采用物理吸附，将GOx吸附到具有中空结构的CuSiO3-PEG纳米颗粒内，得到载药率高的CuSiO3-PEG@GOx
步骤7，采用物理吸附，将GOx吸附到具有中空结构的CuSiO3-PEG@DSF纳米颗粒内，得到载药率高的CuSiO3-PEG@DSF@GOx。
上述制备方法得到的具有化学动力学治疗及化疗作用的治疗剂，包括基础框架纳米球状SiO2，中空结构CuSiO3-PEG纳米颗粒、DSF和GOx。
所述CuSiO3纳米球直径为150 nm左右，且骨架上修饰PEG和孔道内负载DSF和GOx。
所述的抗癌药物为DSF、二价铜离子结合的CuDDTC以及具有靶向作用的叶酸。
本发明协同治疗剂具有ROS响应性的功能，在酸性的肿瘤环境下氧化分解释放Cu+催化肿瘤内过表达的H2O2反应产生过量的•OH，破坏肿瘤细胞内蛋白质、脂质和DNA等生物大分子。同时释放出来的DSF会与游离的铜离子反应形成毒性极强的抗癌药物，进一步提高纳米粒子对肿瘤的杀伤作用，同时叶酸具有靶向作用，能够有效将抗癌药物输送到肿瘤内部。因此，本发明的纳米治疗剂实现靶向药物输送的化学疗法及化学动力学疗法等多模式协同治疗，实现更高效的抗肿瘤治疗。
上述制备得到的肿瘤微环境响应性协同治疗剂能够作为治疗肿瘤的制剂的应用。
所述的治疗肿瘤的抑制剂在所述的肿瘤微环境响应释放•OH和抗癌药物。
可以理解的，所述ROS治疗与抗癌药物能够抑制肿瘤细胞生长并杀死癌细胞，因此，本发明的协同治疗剂是一种无创、高效、低毒、绿色的肿瘤治疗方式。
本发明的肿瘤协同治疗剂的制备方法，其合成原料价格低廉且制备工艺简单、易于大规模生产。此外，利用本发明制备方法得到的协同治疗剂具有良好的单分散性和稳定性、良好的生物相容性以及载药量和具有ROS响应性的功能。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照本领域常规条件。
实施例1
（1）制备SiO2纳米球
将2.3 mL 硅酸四乙酯 和 7.7 mL 无水乙醇加入混合溶液中，其中混合溶液为60mL无水乙醇、3mL氨水以及1mL去离子水的混合溶液，溶液滴加的速度为0.167mL/min，这样的流速会使得产生的SiO2的形貌非常均一。在40℃水浴锅内反应搅拌8小时。反应结束后，产物通过高速离心收集，用去离子水和无水乙醇洗涤3次。最后将得到的白色产物分散在10 mL无水乙醇中，其中取5 mL的溶液离心加1 mL的水，冷冻干燥一晚，获得二氧化硅胶体球SiO2。
所述硅酸四乙酯、无水乙醇、氨水和去离子水皆为制备常用的化学原料，均可直接从试剂网上订购。
所述反应的最佳温度为40 °C，反应时间为8 h。所述得到的SiO2纳米球直径约为150 nm左右。
（2）制备空心结构的CuSiO3纳米球
0.7 mmoL三水合硝酸铜和1mL 氨水混合到30 mL去离子水中，二氧化硅胶体球(0.13g) 均匀分散在20 mL的去离子水中。通过600 rpm搅拌5min将上述两个溶液混合在一起，然后将均匀溶液转移到高压釜 (70 mL)中，在140℃反应10 h。反应结束后，产物通过高速离心收集，用去离子水和无水乙醇洗涤3次。最后将得到的蓝黑产物分散在10 mL无水乙醇中，其中取5 mL的溶液离心加1 mL的水，冷冻干燥一晚，获得CuSiO3。
所述三水合硝酸铜、氨水皆为制备常用的化学原料，均可直接从试剂网上订购。
所述反应的最佳温度为140 °C，反应时间为10 h。所述得到的CuSiO3纳米球直径约为150 nm左右。
（3）制备CuSiO3表面嫁接-NH2的CuSiO3-NH2
20 mg CuSiO3溶于15 mL乙醇和5 mL氨水的混合溶液中，最后在20 mL的混合溶液中加入5 µL 3-氨基丙基三甲氧基硅烷，在40℃回流一天，反应结束后，产物通过高速离心收集，用无水乙醇洗涤3次，最后将产物溶于10mL无水乙醇中，其中取5 mL的溶液离心加1mL的水，冷冻干燥一晚，获得CuSiO3-NH2。
所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷、氨水皆为制备常用的化学原料，均可直接从试剂网上订购。
所述反应的最佳回流温度为40 °C，反应时间为24 h。所述的氨基成功修饰在CuSiO3的表面。
（4）制备CuSiO3-PEG
5 mg叶酸（FA）和10 mg PEG-COOH溶于20 mL DMSO中，再加入2.2 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和3.2 mg N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)进行活化，搅拌8h。最后将冷冻好的固体粉末CuSiO3-NH2溶于10 mL DMSO中加入到活化后的叶酸和PEG-COOH中，再搅拌5 h。反应结束后，产物通过高速离心收集，用无水乙醇洗涤3次，最后将产物溶于10mL无水乙醇中，其中取5 mL的溶液离心加1 mL的水，冷冻干燥一晚，获得CuSiO3-PEG。
所述叶酸、PEG-COOH、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺皆为制备常用的化学原料，均可直接从试剂网上订购。
（5）制备CuSiO3-PEG内部负载DSF的CuSiO3-PEG @DSF
将所述CuSiO3-PEG取10 mg分散在10 mL无水乙醇中，加入10 mg的戒酒硫(DSF)，避光常温搅拌12 h后，离心收集并用水洗涤3次，最后产物冷冻干燥避光保存。
（6）制备CuSiO3-PEG内部负载GOx的CuSiO3-PEG @GOx
将所述CuSiO3-PEG取10 mg分散在10 mL无水乙醇中，加入10 mg的葡萄糖氧化酶(GOx)，避光常温搅拌12 h后，离心收集并用水洗涤3次，最后产物冷冻干燥避光保存。
（7）制备CuSiO3-PEG@DSF负载GOx的CuSiO3-PEG @DSF@GOx
将所述CuSiO3-PEG@DSF取10 mg分散在10 mL水中，加入5 mg的葡萄糖氧化酶(GOx)，避光常温搅拌12 h后，离心收集并用水洗涤3次，最后产物冷冻干燥避光保存。
性能测试：
1、SiO2和CuSiO3纳米球的形貌测定
图1是实施例1中SiO2纳米球的SEM照片(a)、CuSiO3纳米球的SEM照片(b)。
2、SiO2、CuSiO3-PEG性能测定
图2(a)中能够观察到合成的SiO2纳米球直径为100 nm ±1nm，且分散均匀。图2(b)能够观察到合成的CuSiO3纳米颗粒直径为150±1nm，且分散均匀。通过图2(c)的Zeta电位变化观察到表面修饰氨基和修饰PEG时Zeta电位有提升，这说明最终合成的产物稳定性能好。图2(d)可以看出制备的CuSiO3-NH2、CuSiO3-PEG分别在2913 cm-1、2808 cm-1处出现氨基特殊峰，在3436 cm-1、2884 cm-1处出现PEG特殊峰，说明CuSiO3成功修饰了氨基跟PEG这两个步骤。
3、测定CuSiO3-PEG产生•OH性能测定
测量在3 mL磷酸缓冲溶液(pH 4.5)中进行，该溶液含有实施例1所制备的不同浓度CuSiO3-PEG(60、100、130、160、300 µg/mL)、H2O2 (3.3 mM)和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB 1mM)，在37°C下持续5分钟。TMB会被羟基自由基氧化成ox-TMB，用紫外-可见光谱仪观察吸收光谱，ox-TMB会在652 nm的吸光度下出现明显的吸收峰，如图3(a)所示。说明随着CuSiO3-PEG浓度的增大产生羟基自由基的能力越好。TMB被羟基自由基氧化成ox-TMB后，会由无色变成蓝色，图3(b)是TMB被羟基自由基氧化成ox-TMB的机理图。
4、H2O2、GO分别对CuSiO3-PEG的性能影响测定
测量在3 mL磷酸缓冲溶液(pH 4.5)中进行，该溶液含有不同浓度H2O2 (0、100、150、500、1000、2000 µM)、实施例1所制备的CuSiO3-PEG@GOx (100μg/mL) 、GSH (13μM )和罗丹明B (25 μg/mL)，在37°C下持续3小时。罗丹明B会羟基自由基作用使体系吸光度降低,用紫外-可见光谱仪观察吸收光谱，会在660 nm的吸光度下出现明显的吸收峰，如图4的左图所示。说明制备的CuSiO3-PEG随着H2O2浓度的增大产生羟基自由基的能力越好。
测量在3 mL磷酸缓冲溶液(pH 4.5)中进行，该溶液含有不同浓度葡萄糖 (0、20、80、100、300、500 µM)、实施例1所制备的CuSiO3-PEG@GOx (100 μg/mL) 、H2O2 (3.3 mM)、GSH (13μM )、和罗丹明B (25μg/mL)，在37°C下持续3小时。罗丹明B会羟基自由基作用使体系吸光度降低, 用紫外-可见光谱仪观察吸收光谱，会在660 nm的吸光度下出现明显的吸收峰，如图4的右图所示。说明制备的CuSiO3-PEG随着葡萄糖浓度的增大产生羟基自由基的能力越好。
5、CuSiO3-PEG的细胞毒性
将Hela和MCF-7细胞分别 (1×104个/孔)接种到两个96孔板中，每孔加入200 µLDMEM培养基，置于37°C、5% CO2的培养箱内培养过夜。细胞完全贴壁后，更换新鲜的DMEM培养基，每孔加入50 µL含有不同浓度的CuSiO3-PEG的DMEM溶液，在培养箱内继续培养48 h。培养完成后，每孔中加入10 µL预先配置的噻唑蓝(MTT)溶液(5 mg/mL)，继续在培养箱内培养4 h后吸出DMEM培养基，每孔中加入150 µL 二甲基亚砜(DMSO)溶剂，轻微振荡10 min使蓝紫色甲瓒完全溶解，用酶标仪测定490 nm处吸光度。以未加入药物处理的细胞作为对照组，细胞活性记为100%，计算出各浓度下的细胞存活率。每组实验重复三次，计算平均值。
从图5看出 CuSiO3-PEG在MCF-7、Hela中的活性均在90%左右，说明修饰PEG后的CuSiO3它的细胞毒性较小且有很好的生物相容性。
6、CuSiO3-PEG@DSF@GOx、CuSiO3-PEG@DSF、CuSiO3-PEG@GOx、CuSiO3-PEG、DSF的细胞毒性
通过使用MTT 测定法测定Hela细胞的细胞生存力。将细胞以104个/孔的密度接种到96孔细胞培养板中，并在5% CO2下于37 °C孵育12 h。然后，将加药组以每孔50 μL的CuSiO3-PEG@DSF@GOx、CuSiO3-PEG@DSF、CuSiO3-PEG@GOx、CuSiO3-PEG、DSF分散在DMEM中，其浓度不同（5、10、20、40、80和160 µg/mL）被添加到每个孔。加药后在5% CO2下于37℃在孵育48h。孵育后，去除旧培养基，并用PBS洗涤细胞孔以去除未摄取的颗粒，然后添加100 µL新鲜培养基。然后向每个孔中加入10 µL过滤灭菌的MTT试剂（PBS中5 mg/mL），并将板在37℃下孵育。再孵育4 h后，除去培养基，并通过添加DMSO溶解沉淀的甲瓒晶体。使用酶标仪在450 nm处测量每个孔中溶解的甲瓒晶体的吸收值。以未加药处理的细胞作为对照组，其细胞活性记为100%，计算出各浓度下的细胞存活率。所有样品均一式三份制备。
图6中可以看出CuSiO3-PEG@DSF@GOx对Hela抑制效果最好，CuSiO3-PEG@DSF效果次之。是因为在抗癌药物的基础上，修饰了GOx，增加了癌细胞内H2O2的含量，利用芬顿反应的原理，增加了羟基自由基的生成，并同时消耗细胞内GO，阻断能量来源，所以CuSiO3-PEG@DSF@GOx的细胞毒性最高。
本发明提供的协同治疗剂通过以CuSiO3为载体，在其骨架上修饰PEG和叶酸的同时在孔道内负载GOx和DSF。首先所述的高孔隙率CuSiO3是采用刻蚀SiO2的方法制备的，其具有单分散性和尺寸分布均一；其次，通过形成配位键，将PEG修饰到CuSiO3骨架上，降低本身的毒性，提高本身的生物相容性，同时修饰叶酸可以增加纳米粒子本身的靶向作用，提高药物输送到癌细胞的效率，再进一步在CuSiO3-PEG的多孔道内负载GOx和DSF，最终实现了化学动力学治疗及化疗协同靶向作用功能。本发明的纳米粒子可以结合ROS响应、化疗、化学动力学治疗三者协同作用，实现高效抗肿瘤治疗。

Claims (4)

1.一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，其特征在于：包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。
2.权利要求1所述的纳米治疗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，采用水热法制备二氧化硅胶体球；
步骤2，采用刻蚀法制备空心的CuSiO3纳米颗粒；
步骤3，将CuSiO3纳米颗粒溶于乙醇和氨水的混合溶液中，加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，油浴回流进行反应，离心收集产物，得到表面键接有氨基的CuSiO3；
步骤4，将叶酸和PEG-COOH溶于DMSO中，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺进行活化，然后加入键接有氨基的CuSiO3进行反应，得到表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3；
步骤5，将表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3分散在无水乙醇中，再加入戒酒硫进行吸附，得到CuSiO3-PEG @DSF；
步骤6，将CuSiO3-PEG @DSF分散在水中，再加入葡萄糖氧化酶进行吸附，得到纳米治疗剂CuSiO3-PEG@DSF@GOx。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3中回流进行反应的温度为40 °C，反应时间为24 h。
4.权利要求1所述的纳米治疗剂在制备肿瘤治疗药物中的应用。
CN202210477762.5A 2022-04-29 2022-04-29 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂 Pending CN114870012A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210477762.5A CN114870012A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210477762.5A CN114870012A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114870012A true CN114870012A (zh) 2022-08-09

Family

ID=82674448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210477762.5A Pending CN114870012A (zh) 2022-04-29 2022-04-29 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114870012A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110482674A (zh) * 2019-08-25 2019-11-22 山东理工大学 一种处理亚甲基蓝、罗丹明b、结晶紫和甲基橙废水方法
CN111253581A (zh) * 2020-01-19 2020-06-09 浙江大学 一种增强化学动力治疗与饥饿治疗联合的金属有机框架材料、制备方法及应用
CN112791193A (zh) * 2021-01-06 2021-05-14 浙江工业大学 pH响应型铜基化合物纳米材料用作双硫仑载体在制备肿瘤多层级选择性治疗药物中的应用
CN114177311A (zh) * 2021-11-30 2022-03-15 郑州大学 一种葡萄糖氧化酶修饰的铁基金属有机框架纳米载药系统的制备方法及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110482674A (zh) * 2019-08-25 2019-11-22 山东理工大学 一种处理亚甲基蓝、罗丹明b、结晶紫和甲基橙废水方法
CN111253581A (zh) * 2020-01-19 2020-06-09 浙江大学 一种增强化学动力治疗与饥饿治疗联合的金属有机框架材料、制备方法及应用
CN112791193A (zh) * 2021-01-06 2021-05-14 浙江工业大学 pH响应型铜基化合物纳米材料用作双硫仑载体在制备肿瘤多层级选择性治疗药物中的应用
CN114177311A (zh) * 2021-11-30 2022-03-15 郑州大学 一种葡萄糖氧化酶修饰的铁基金属有机框架纳米载药系统的制备方法及应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAMENG WANG 等: "pH-Responsive Cascaded Nanocatalyst for Synergistic Like-Starvation and Chemodynamic therapy" *
Z.Ü. AKAL等: "Biomedical applications of SPION@APTES@PEG-folic acid@carboxylated quercetin nanodrug on various cancer cells" *
余青青: "多功能硅基生物活性材料用于黑色素瘤的治疗与皮肤修复的研究" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112245579B (zh) 一种缓解肿瘤乏氧的光动力治疗剂及其制备方法和应用
CN110179818B (zh) CaO2@DOX@ZIF-67纳米材料及其制备方法与应用
Ruan et al. Nanomaterials for tumor hypoxia relief to improve the efficacy of ROS-generated cancer therapy
Gu et al. Dual catalytic cascaded nanoplatform for photo/chemodynamic/starvation synergistic therapy
CN113521098B (zh) 铂(Ⅳ)及cRGD修饰的GA/Fe纳米颗粒搭载多柔比星及其靶向治疗肿瘤的方法
CN112641946A (zh) 聚多巴胺包裹金纳米复合物及其制备方法与在肿瘤多模态诊疗中的应用
CN112807430A (zh) 一种纳米酶基材料的应用
CN107737336B (zh) 一种制备介孔硅包覆的金纳米星药物载体的方法
Hu et al. Mitochondria-targeted and multistage synergistic ROS-elevated drug delivery system based on surface decorated MnO2 with CeO2 for enhanced chemodynamic/chemotherapy
CN114848813A (zh) 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用
CN116327979B (zh) 一种过渡金属基介孔纳米催化药物、制备方法及用途
CN114177305A (zh) 一种诱导肿瘤细胞多机制死亡的前药纳米粒及其制备方法、应用
Wang et al. Tunable Zeolitic Imidazolate Framework‐8 Nanoparticles for Biomedical Applications
US8431143B2 (en) Therapeutic method of administering pharmaceutical titanium dioxide composite and light irradiation
CN112972423A (zh) 一种基于级联反应的纳米酶与化疗药共载的仿生纳米药物载体及其制备方法和应用
CN110251672B (zh) 一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用
Alavijeh et al. Cancer therapy by nano MIL-n series of metal-organic frameworks
CN114870012A (zh) 一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂
CN112843231B (zh) 一种细胞膜包覆Fe3O4@MnO2的靶向纳米材料及其制备方法和应用
CN110917172B (zh) 一种氧化钼纳米片封堵中空介孔硅纳米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
CN114642727A (zh) 一种光动力治疗纳米平台及其制备方法与应用
CN114344482A (zh) 一种基于金属有机骨架的多功能纳米粒及其制备方法与应用
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
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