CN115300632B - 一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用，包括二氧化硅、负载于二氧化硅内部的用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂和耦合于二氧化硅的抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂；首先通过封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒、硅源、表面活性剂于碱性溶液中反应，再经金属离子螯合剂脱去ZIFs纳米颗粒，得到封装生物酶和疏水性光敏剂的二氧化硅纳米胶囊，再经PEG修饰耦合小分子抑制剂；应用于制备肿瘤治疗的药物中。其优点在于，克服了现有技术中生物酶及小分子抑制剂在体内循环不稳定，在肿瘤部位富集效率低的问题，增强光动力疗法治疗肿瘤的效果。

Description

一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用。
背景技术
在过去的几十年中，光动力疗法(PDT)已成为一种新兴的肿瘤治疗技术，它通过在局部光照射下原位产生单线态氧(1O2)来攻击肿瘤并进一步引发免疫原性细胞死亡(ICD)效应。肿瘤的ICD能够触发机体的肿瘤特异性免疫反应，发挥免疫抗肿瘤的效果。
然而，在缺氧的肿瘤微环境(TME)中，PDT产生活性氧(ROS)的性能受到严重的限制，因此无法充分发挥其诱导ICD的潜力。此外，PDT介导的氧气耗竭和微血管破坏可能会进一步加剧肿瘤免疫抑制微环境。最终导致ICD引发的机体免疫应答效率不足。
为此，广大科研工作者开发了多种方法来缓解肿瘤中的缺氧以增强PDT的功效。其中，将天然过氧化氢酶(CAT)引入肿瘤部位以通过分解内源性H2O2来增加瘤内氧气含量已被证明是增强PDT的有效且简便的策略之一(Adv.Funct.Mater.2016,26(43),7847-7860)。另一方面，科学家开发了多种能够通过抑制肿瘤细胞中的吲哚胺2,3一双加氧化酶(IDO)活性来干扰色氨酸(Trp)/犬尿氨酸(Kyn)代谢的小分子抑制剂(例如NLG919)，用于逆转肿瘤免疫抑制微环境，进而改善免疫疗法的疗效(Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,12680)。
然而，由于游离天然酶和小分子抑制剂的循环半衰期相对较短，导致它们在TME中积累较差，进而导致通过游离天然酶分解内源性H2O2增加瘤内氧气含量、小分子抑制剂逆转肿瘤免疫抑制微环境的效果并不显著，严重限制了它们在增强肿瘤光动力免疫治疗中的进一步应用。
目前，针对游离天然酶和小分子抑制剂由于循环半衰期相对较短，致使在肿瘤微环境中积累较差，限制了它们增强肿瘤光动力免疫治疗的技术问题，尚未得到妥善解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用，以解决游离天然酶和小分子抑制剂由于循环半衰期相对较短，致使在肿瘤微环境中积累较差，限制了它们增强肿瘤光动力免疫治疗的技术问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种纳米胶囊组合物，以质量百分比计，包括：
二氧化硅60～70％；
封装于所述二氧化硅的内部的用于分解过氧化氢的生物酶5～10％；
封装于所述二氧化硅的内部的疏水性光敏剂5～10％；
抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂5～10％，且所述小分子抑制剂耦合于所述二氧化硅；
其中，所述纳米胶囊组合物呈准球形形貌且内部空心，所述纳米胶囊组合物的粒径为180～220nm，所述二氧化硅的壳层厚度为10nm～80nm。
在其中的一些实施例中，所述生物酶包括CAT。
在其中的一些实施例中，所述疏水性光敏剂包括Ce6、HPPH和HPD。
在其中的一些实施例中，所述小分子抑制剂包括NLG919和IDO-IN-2。
在其中的一些实施例中，还包括：
用于修饰所述二氧化硅表面并耦合所述小分子抑制剂的聚乙二醇。
第二方面，本发明提供一种纳米胶囊组合物的制备方法，用于制备如第一方面所述的纳米胶囊组合物，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒、硅源、表面活性剂于碱性溶液中反应，得到二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒；
将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与金属离子螯合剂进行反应，得到封装生物酶和疏水性光敏剂的二氧化硅纳米胶囊；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于醇溶液中搅拌，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接小分子抑制剂，得到封装生物酶和疏水性光敏剂且耦合小分子抑制剂的二氧化硅纳米胶囊。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述硅源为正硅酸乙酯、三甲基氯硅烷和r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述表面活性剂为APTES和CTAC中的至少一种。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的至少一种。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述金属离子螯合剂包括EDTA和EDTA-2Na。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述硅源与所述ZIFs纳米颗粒的摩尔比为1:2～8。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
所述表面活性剂为5～10μL。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中：
所述醇溶液为乙醇溶液或甲醇溶液。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中：
所述二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1：4～6。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中：
所述经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与所述小分子抑制剂的质量比为1：2～10。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
将封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒、硅源、表面活性剂于碱性溶液中在室温下反应20～24h。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中：
将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与金属离子螯合剂在室温下进行搅拌4～8h。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中：
将封装生物酶和疏水性光敏剂的二氧化硅纳米胶囊与PEG于醇溶液中在室温下进行搅拌18～36h。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中：
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接小分子抑制剂，反应条件为室温条件下搅拌12～36h。
在其中的一些实施例中，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有CAT和Ce6的ZIF-8纳米颗粒、正硅酸乙酯、APTES于氨水中在室温下反应22h，得到二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒，其中，正硅酸乙酯与ZIF-8纳米颗粒的摩尔比为1:6，APTES用量为10μL；
将二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒与EDTA在室温下进行搅拌8h，得到封装CAT和Ce6的二氧化硅纳米胶囊；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于乙醇溶液中在室温下进行搅拌24h，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊，其中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:5；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接NLG919，反应条件为室温条件下搅拌24h，得到CAT和Ce6且耦合NLG919的二氧化硅纳米胶囊，其中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与NLG919的质量比为1:2。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的纳米胶囊组合物在制备肿瘤治疗药物中的应用。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的一种纳米胶囊组合物、制备方法和应用，通过将用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂封装于二氧化硅的内部，将抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂耦合于二氧化硅构成纳米胶囊组合物，使得用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂、抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂能够被同时高效地递送至肿瘤部位，增强光动力疗法治疗肿瘤的效果，克服了现有技术中生物酶及小分子抑制剂在体内循环不稳定，在肿瘤部位富集效率低的问题；制备方法简单易行、条件可控制精确，通过本实施例的制备方法制备的二氧化硅纳米胶囊粒径可控、稳定性好且负载的生物酶、疏水性光敏剂和小分子抑制剂能够在光动力治疗肿瘤时协同作用，并且能够同时缓解肿瘤乏氧和逆转免疫抑制微环境，在光动力免疫抗癌增效及协同治疗方面的应用中有很好的应用前景。
附图说明
图1是根据本发明实施例的不同壳层厚度的二氧化硅纳米胶囊的TEM图；
图2是根据本发明实施例的二氧化硅纳米胶囊负载CAT和Ce6后的激光共聚焦图；
图3是根据本发明实施例的二氧化硅纳米胶囊耦合NLG919前的傅里叶红外光谱图；
图4是根据本发明实施例的二氧化硅纳米胶囊耦合NLG919后的傅里叶红外光谱图；
图5是根据本发明实施例的负载CAT和Ce6之后的二氧化硅纳米胶囊分解H2O2产氧气的结果图；
图6是根据本发明实施例的负载CAT和Ce6之后的二氧化硅纳米胶囊光动力产活性氧的结果图；
图7是根据本发明实施例的负载CAT和Ce6及耦合NLG919后的二氧化硅纳米胶囊光控释放NLG919的结果图；
图8是根据本发明实施例的负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊光动力杀伤肿瘤细胞的CCK8-细胞增殖毒性检测结果图；
图9是根据本发明实施例的负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊抑制肿瘤细胞内吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的结果图。
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作出创造性劳动的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，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本实施例涉及本发明的纳米胶囊组合物。
如图1所示，一种纳米胶囊组合物，以质量百分比计，包括二氧化硅60～70％；封装于二氧化硅的内部的用于分解过氧化氢的生物酶5～10％；封装于二氧化硅的内部的疏水性光敏剂5～10％；抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂5～10％，且小分子抑制剂耦合于二氧化硅；其中，纳米胶囊组合物呈准球形形貌且内部空心，纳米胶囊组合物的粒径为180～220nm，二氧化硅的壳层厚度为10nm～80nm。
优选地，以质量百分比计，二氧化硅为60％、65％、70％。
优选地，二氧化硅的粒径为180nm、200nm、220nm。
优选地，二氧化硅的壳层厚度为10nm、45nm、80nm。
优选地，以质量百分比计，生物酶为10％、7.5％、5％。
优选地，以质量百分比计，疏水性光敏剂为10％、7.5％、5％。
优选地，以质量百分比计，小分子抑制剂5％、7.5％、10％。
在其中的一些实施例中，生物酶包括CAT。
在其中的一些实施例中，疏水性光敏剂包括Ce6、HPPH和HPD。
优选地，疏水性光敏剂为Ce6。
在其中的一些实施例中，小分子抑制剂包括NLG919和IDO-IN-2。
优选地，小分子抑制剂为NLG919。
在其中的一些实施例中，利用原位封装CAT和Ce6的ZIFs作为模板，该ZIFs模板表面再生长一层二氧化硅壳层，最后经过金属离子螯合剂刻蚀ZIFs模板，得到负载CAT和Ce6的空心二氧化硅纳米胶囊；然后对二氧化硅胶囊改性，改性后的二氧化硅胶囊通过对活性氧敏感的醚硫键耦合小分子抑制剂NLG919，最终得到纳米胶囊组合物。
优选地，ZIFs为ZIF-8。
优选地，金属离子螯合剂为APTES。
优选地，利用PEG对二氧化硅胶囊进行修饰改性。通过进行PEG修饰，可以显著改善二氧化硅胶囊的生物相容性。
本实施例的使用机理如下：
二氧化硅作为纳米载体，负载生物酶、疏水性光敏剂，通过对活性氧敏感的醚硫键耦合小分子抑制剂后被递送至肿瘤部位；
由于二氧化硅的壳层对生物酶进行保护，使得生物酶能够有效地富集于肿瘤部位，生物酶的富集能够高效分解肿瘤细胞内源性H2O2，增加肿瘤细胞内部的氧气，增强PDT效果；
在增强PDT效果的过程中，产生的活性氧能够使醚硫键发生断裂，释放出小分子抑制剂，从而逆转肿瘤的免疫抑制微环境，增强光动力免疫治疗的抗癌效果。
本实施例的优点在于，通过将用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂封装于二氧化硅的内部，将抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂耦合于二氧化硅，使得用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂、抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂能够被同时高效地递送至肿瘤部位，增强光动力疗法治疗肿瘤的效果。
实施例2
本实施例涉及本发明的制备方法。
一种纳米胶囊组合物的制备方法，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒、硅源、表面活性剂于碱性溶液中反应，得到二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒；
将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与金属离子螯合剂进行反应，得到封装生物酶和疏水性光敏剂的二氧化硅纳米胶囊，其中，金属离子螯合剂足够量；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于醇溶液中搅拌，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接小分子抑制剂，得到封装生物酶和疏水性光敏剂且耦合小分子抑制剂的二氧化硅纳米胶囊。
在步骤(一)中，ZIFs纳米颗粒包括ZIF-8、ZIF-60、ZIF-67、ZIF-12。
在步骤(一)中，硅源为正硅酸乙酯、三甲基氯硅烷和r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
优选地，硅源为正硅酸乙酯。
硅源与ZIFs纳米颗粒的摩尔比为1:2～8。
其中，硅源与ZIFs纳米颗粒的摩尔比为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8时，可以形成具有不同壳层厚度的二氧化硅纳米胶囊。
优选地，硅源与纳米颗粒的摩尔比为1:6。
在步骤(一)中，表面活性剂为APTES和CTAC中的至少一种。
优选地，表面活性剂为APTES。
在步骤(一)中，每4ml的体系内添加表面活性剂5-10μL。
在步骤(一)中，碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的至少一种。
优选地，碱性溶液为氨水。
在步骤(一)中，金属离子螯合剂包括EDTA和EDTA-2Na。
优选地，金属离子螯合剂为EDTA。
其中，金属离子螯合剂足够量是指金属离子螯合剂的用量能够使ZIFs纳米颗粒被完全反应脱除。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中，将封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒、硅源、表面活性剂于碱性溶液中在室温下反应20～24h。
优选地，在25℃下反应20～24h。
在其中的一些实施例中，在步骤(一)中，将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与金属离子螯合剂在室温下进行搅拌4～8h。
优选地，在25℃下进行搅拌4～8h。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:4～6。
优选地，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:5。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与小分子抑制剂的质量比为1:2～10。
优选地，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与小分子抑制剂的质量比为1:2或1:4或1:10。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中，醇溶液为乙醇溶液或甲醇溶液。
优选地，醇溶液为乙醇溶液。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中，将封装生物酶和疏水性光敏剂的二氧化硅纳米胶囊与PEG于醇溶液中在室温下进行搅拌18～36h。
优选地，在25℃下进行搅拌18～36h。
在其中的一些实施例中，在步骤(二)中，将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接小分子抑制剂，反应条件为室温条件下搅拌12～36h。
优选地，在25℃下搅拌12～36h。
在其中的一些实施例中，封装有生物酶和疏水性光敏剂的ZIFs纳米颗粒的制备方法包括：
以PEG为矿化剂，以碱为催化剂，通过沉淀法合成ZIF-8纳米颗粒。
进一步地，作为催化剂的碱为氢氧化钠、氨水及碳酸钠中的至少一种。
制备ZIFs纳米颗粒的方法还包括微波辅助法、微流控法。
本实施例的优点在于，本实施例的制备方法简单易行、条件可控制精确，通过本实施例的制备方法制备的二氧化硅纳米胶囊粒径可控、稳定性好且负载的生物酶、疏水性光敏剂和小分子抑制剂能够在光动力治疗肿瘤时协同作用，克服了现有技术中生物酶及小分子抑制剂在体内循环不稳定，在肿瘤部位富集效率低的问题，并且能够同时缓解肿瘤乏氧和逆转免疫抑制微环境，在光动力免疫抗癌增效及协同治疗方面的应用中有很好的应用前景。
实施例3
本实施例为实施例2的一个具体制备方法。
一种纳米胶囊组合物的制备方法，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有CAT和Ce6的ZIF-8纳米颗粒、正硅酸乙酯、APTES于氨水中在室温下反应22h，得到二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒，其中，正硅酸乙酯与ZIF-8纳米颗粒的摩尔比为1:6，APTES用量为10μL；
将二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒与EDTA在室温下进行搅拌8h，得到封装CAT和Ce6的二氧化硅纳米胶囊，其中，EDTA足够量；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于乙醇溶液中在室温下进行搅拌24h，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊，其中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:5；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接NLG919，反应条件为室温条件下搅拌24h，得到CAT和Ce6且耦合NLG919的二氧化硅纳米胶囊，其中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与NLG919的质量比为1:2。
实施例4
本实施例是实施例2的一个具体制备方法。
一种纳米胶囊组合物的制备方法，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有CAT和HPPH的ZIFs纳米颗粒、三甲基氯硅烷、CTAC于氢氧化钠溶液中在室温下反应20h，得到二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒，其中，三甲基氯硅烷与ZIFs纳米颗粒的摩尔比为1:2，CTAC用量为5μL；
将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与EDTA-2Na在室温下进行搅拌4h，得到封装CAT和HPPH的二氧化硅纳米胶囊，其中，EDTA-2Na足够量；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于甲醇溶液中在室温下进行搅拌18h，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊，其中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:4；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接IDO-IN-2，反应条件为室温条件下搅拌12h，得到CAT和HPPH且耦合IDO-IN-2的二氧化硅纳米胶囊，其中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与IDO-IN-2的质量比为1:10。
实施例5
本实施例是实施例2的一个具体制备方法。
一种纳米胶囊组合物的制备方法，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有CAT和HPD的ZIFs纳米颗粒、r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、CTAC于碳酸钠溶液中在室温下反应24h，得到二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒，其中，r-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷与ZIFs纳米颗粒的摩尔比为1:8，CTAC用量为7.5μL；
将二氧化硅包覆的ZIFs纳米颗粒与EDTA-2Na在室温下进行搅拌6h，得到封装CAT和HPD的二氧化硅纳米胶囊，其中，EDTA-2Na足够量；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于乙醇溶液中在室温下进行搅拌36h，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊，其中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:6；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接NLG919，反应条件为室温条件下搅拌36h，得到CAT和HPD且耦合NLG919的二氧化硅纳米胶囊，其中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与NLG919的质量比为1:4。
实施例6
本实施例涉及本发明的应用。
一种纳米胶囊组合物在制备肿瘤治疗药物中的应用，该纳米胶囊组合物以二氧化硅纳米胶囊为载体，负载用于分解过氧化氢的生物酶、疏水性光敏剂，耦合吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂，应用于制备肿瘤治疗的药物中。
进一步地，一种纳米胶囊组合物的应用，应用于制备通过光动力疗法治疗肿瘤的药物中。
具体地，纳米胶囊组合物递送到待治疗的肿瘤部位后，用于分解过氧化氢的生物酶高效分解瘤内过表达的H2O2，产生氧气增强PDT效果。同时，产生的活性氧能够使醚硫键发生断裂，释放出小分子抑制剂，从而逆转肿瘤的免疫抑制微环境，增强光动力免疫治疗的抗癌效果。
本实施例的优点在于，在保证安全性的情况下，通过将本发明的纳米胶囊组合物应用于制备肿瘤治疗的药物中，能够增高肿瘤内部的活性氧含量并逆转肿瘤免疫抑制微环境，从而增强光动力免疫治疗效果。
实施例7
本实施例涉及本发明的制备方法的一个具体实施例。
(1)制备负载CAT和Ce6的ZIF-8纳米颗粒：1mg CAT和1mg Ce6溶解在5mL含有5mg聚乙二醇和40mM硝酸锌的去离子水中混合搅拌均匀后，加入160mM的2-甲基咪唑，在25℃水浴下反应4h后得到产物，离心冲洗后备用。
(2)制备二氧化硅纳米胶囊：10mg上述步骤(1)中产物和10μLAPTES混合均匀之后滴加15μL正硅酸乙酯搅拌均匀之后，于氨水中常温搅拌反应22h，得到产物离心冲洗。随后，重新分散到5mL去离子水中，加入50mM的EDTA，搅拌8h后离心得到二氧化硅纳米胶囊。
(3)材料表面PEG修饰和小分子药物耦合：将10mg二氧化硅纳米胶囊溶于100mL乙醇溶液中加入50mgNH2-PEG-SLN-2000(JenKem Technology)，常温下搅拌24h后离心冲洗得到产物备用。重新分散后，加入2mg硫醚键连接的NLG919小分子抑制剂，在40℃下，水浴搅拌12h后离心收集产物备用。
其中，CAT的负载率为15.84％，Ce6的负载率为16.36％，NLG919的负载率为13.98％。
本实施例的制备方法制得具有不同壳层厚度的二氧化硅纳米胶囊的TEM图，如图1所示，能够直观地显示出二氧化硅纳米胶囊较为规整的准球形形貌、均一的粒径和高度的分散性。
本实施例的制备方法制备的二氧化硅纳米胶囊负载CAT和Ce6后的激光共聚焦图，如图2所示，CAT和Ce6使用荧光标记，可以看出二氧化硅纳米胶囊已经达到药物负载的目的。
本实施例的制备方法制备的二氧化硅纳米胶囊耦合小分子抑制剂NLG919前的傅里叶红外光谱图，如图3所示；二氧化硅纳米胶囊耦合小分子抑制剂NLG919后的傅里叶红外光谱图，如图4所示，从图3、图4的区别可以看出小分子抑制剂NLG919的成功耦合。
本实施例的优点在于，制备方法简单易行、条件可控制精确，通过本实施例的制备方法制备的二氧化硅纳米胶囊粒径可控、稳定性好且负载的生物酶、疏水性光敏剂和小分子抑制剂能够在光动力治疗肿瘤时协同作用，克服了现有技术中生物酶及小分子抑制剂在体内循环不稳定，在肿瘤部位富集效率低的问题，并且能够同时缓解肿瘤乏氧和逆转免疫抑制微环境，在光动力免疫抗癌增效及协同治疗方面的应用中有很好的应用前景。
实施例8
本实施例为实施例7制备的负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊的应用。
将负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊应用于制备通过光动力疗法治疗肿瘤的药物中。
本实施例的负载CAT和Ce6之后的二氧化硅纳米胶囊分解H2O2产氧气的结果图，如图5所示，可以看出通过CAT催化的手段可以有效产生氧气，用于缓解肿瘤乏氧，
本实施例的负载CAT和Ce6之后的二氧化硅纳米胶囊光动力产活性氧的结果，如图6所示，可以证明在660nm激光照射下其确实能够产生大量的活性氧。
本实施例的负载CAT和Ce6及耦合NLG919后的二氧化硅纳米胶囊光控释放NLG919的结果，如图7所示，可以证明在660nm激光的照射下其确实能够缓慢可控地释放小分子抑制剂NLG919。
本实施例的负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊光动力杀伤肿瘤细胞的CCK8-细胞增殖毒性检测结果，如图8所示，证明其能够通过在细胞内产生活性氧有效地杀死肿瘤细胞。
本实施例的负载CAT、Ce6和NLG919的二氧化硅纳米胶囊抑制肿瘤细胞内吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的结果，如图9所示，证明其确实能够通过光响应释放出NLG919来抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶的活性，从而抑制肿瘤细胞内犬尿氨酸的形成，用于逆转后续肿瘤免疫抑制微环境。
本实施例的优点在于，在保证安全性的情况下，通过将本发明的纳米胶囊组合物应用于制备肿瘤治疗的药物中，能够增高肿瘤内部的活性氧含量并逆转肿瘤免疫抑制微环境，从而增强光动力免疫治疗效果。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种纳米胶囊组合物的制备方法，其特征在于，包括：
(一)制备二氧化硅纳米胶囊
将封装有CAT和Ce6的ZIF-8纳米颗粒、正硅酸乙酯、APTES于氨水中在室温下反应22h，得到二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒，其中，正硅酸乙酯与ZIF-8纳米颗粒的摩尔比为1:6，APTES用量为10μL；
将二氧化硅包覆的ZIF-8纳米颗粒与EDTA在室温下进行搅拌8h，得到封装CAT和Ce6的二氧化硅纳米胶囊；
(二)耦合小分子抑制剂
将二氧化硅纳米胶囊与PEG于乙醇溶液中在室温下进行搅拌24h，对二氧化硅纳米胶囊进行修饰，得到经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊，其中，二氧化硅纳米胶囊与PEG的质量比为1:5；
将经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊通过酰胺反应耦合连接NLG919，反应条件为室温条件下搅拌24h，得到CAT和Ce6且耦合NLG919的二氧化硅纳米胶囊，其中，经PEG修饰后的二氧化硅纳米胶囊与NLG919的质量比为1:2。
2.一种纳米胶囊组合物，由权利要求1所述的制备方法制备而成，其特征在于，包括：
二氧化硅；
封装于所述二氧化硅的内部的用于分解过氧化氢的生物酶，其中，所述生物酶为CAT；
封装于所述二氧化硅的内部的疏水性光敏剂，其中，所述疏水性光敏剂为Ce6；
抑制吲哚胺2,3一双加氧化酶活性的小分子抑制剂，且所述小分子抑制剂耦合于所述二氧化硅，其中，所述小分子抑制剂为NLG919。
3.根据权利要求2所述的纳米胶囊组合物，其特征在于，CAT的负载率为15.84％，Ce6的负载率为16.36％，NLG919的负载率为13.98％。
4.根据权利要求2所述的纳米胶囊组合物，其特征在于，所述纳米胶囊组合物呈准球形形貌且内部空心。
5.根据权利要求2所述的纳米胶囊组合物，其特征在于，所述纳米胶囊组合物的粒径为180～220nm。
6.根据权利要求2所述的纳米胶囊组合物，其特征在于，所述二氧化硅的壳层厚度为10nm～80nm。
7.一种如权利要求2～6任一所述的纳米胶囊组合物在制备肿瘤治疗药物中的应用。
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