一种多功能纳米平台及其制备方法与抗肿瘤的应用

本发明涉及生物医药，具体为一种多功能纳米平台及其制备方法与抗肿瘤的应用。

背景技术：

1、目前，癌症已逐渐成为威胁人类健康和降低生活质量的严重疾病之一。用于治疗癌症的传统方法存在诸多弊端。例如利用外科切除手术治疗肿瘤可适用范围窄，对于已经转移的进行性癌症，无法找到所有已经转移的癌细胞，因此手术治疗不能达到完全清除肿瘤的目的，且对人体的伤害较大。放射性治疗耗时长、费用昂贵、治疗效果不确切，也会对周边组织带来较严重的放疗损伤。化疗具有高毒性且抗癌作用广泛，然而化疗缺乏靶向性，会导致健康的细胞随着癌细胞一起被破坏，这给患者带来了副作用，导致其生活质量变差。

2、肿瘤微环境(tme)通常具有丰富的独特特征，如酸性，缺氧，炎症，和过量产生过氧化氢。基于独特的肿瘤生理微环境和新兴的纳米技术，许多有前途的纳米治疗策略被广泛探索和发展，设计tme特异性/反应性纳米平台，可用于有效的肿瘤治疗。肿瘤细胞通过超氧化物歧化酶(sod)过表达产生大量过氧化氢(h2o2)，过表达的h2o2可以用来触发化疗中的反应性药物释放或产生内源性o2用于癌症治疗。作为一种新兴的高效癌症治疗方式，纳米催化肿瘤治疗可以利用肿瘤内原位催化化学反应产生氧化应激，通过破坏细胞内生物分子物质(如蛋白质、脂质和dna)诱导癌细胞死亡。例如，可以通过金属离子在肿瘤内的fenton或fenton样反应，将活性较低的内源性h2o2转化为最有害的活性氧(ros)、羟基自由基(·oh)。这种内源性但直接的化学能转换策略不需要外部能量输入，如激光、超声或磁场，从而避免了这些外部触发因素对诱导癌细胞死亡的低组织穿透深度和非特异性的限制。

3、在目前已经公开肿瘤治疗的相关专利中，cn115737804a一种内源性刺激响应的纳米催化肿瘤治疗系统及其制备方法，cn117138041a一种聚吡咯-普鲁士蓝杂化光热纳米酶的制备方法及应用，cn113398285a一种具有抗肿瘤效应的双金属纳米酶复合材料的制备方法，上述三种方法中存在合成过程复杂、载药率低、缺乏肿瘤靶向性等问题，使其不能获得最佳的肿瘤治疗效果。

4、综上所述，开发一种多功能纳米平台，用于靶向肿瘤，使其发挥强效的联合抗肿瘤作用，抑制癌细胞增殖，实现高效肿瘤消融，对于各种肿瘤疾病的治疗具有重要意义。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多功能纳米平台及其制备方法与抗肿瘤的应用，解决了天然酶在具体应用时成本高，对化学修饰敏感，对恶劣条件不稳定，并且解决了不同的纳米酶之间可能会发生串扰，制备复杂、干扰较强、选择性降低的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多功能纳米平台，所述多功能纳米平台包含纳米载体材料、化疗药、纳米酶和靶向物质。

5、优选的，所述纳米材料载体选自纳米晶材料、纳米碳材料、纳米金属材料、纳米硅材料、纳米生物质材料或纳米胶束、纳米胶囊、纳米乳液中的一种或几种。

6、优选的，所述化疗药选自微管抑制剂、烷化剂、抗代谢药、激素、小分子靶向药物中的一种或几种，优选自姜黄素、伊马替尼、紫杉醇、多西他赛、喜树碱、长春新碱、氟尿嘧啶、多柔比星中的一种或几种。

7、优选的，所述纳米酶选自具有抗坏血酸氧化酶、一氧化氮合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、葡萄糖氧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、硝酸还原酶活性的一种或几种。

8、优选的，所述靶向物质选自蛋白质(如抗体、转铁蛋白)、肽(如环状rgd)、多糖(如透明质酸)和生物小分子(如叶酸-fa)中的一种或几种。

9、一种所述的多功能纳米平台的制备方法，方法包括如下步骤：

10、s1.制备纳米载体材料a；

11、s2.在纳米载体材料a上负载一种或者多种纳米酶,得到纳米材料b；

12、s3.在步骤s2得到的负载纳米酶的纳米材料b上进一步负载化疗药物得到纳米材料c；

13、s4.在上述步骤s3得到的纳米材料c与靶向物质连接,得到所需纳米平台。

14、s1～s4所述负载和连接方法包括有物理吸附法、包埋法、自组装法、化学键合、氢键相互作用、静电相互作用、原位生成法、浸渍法、共沉淀法、沉积-沉淀法、水热/溶剂热法。

15、一种含有所述的多功能纳米平台或所制备的多功能纳米平台的药物组合物。

16、一种所述的纳米平台或所制备的多功能纳米平台或所述的药物组合物在治疗肿瘤中的应用。

17、一种多功能纳米平台在抗肿瘤应用的方法步骤包括如下：

18、步骤s1，制备纳米载体材料a

19、选取树枝状介孔二氧化硅为纳米载体材料；

20、将三乙醇胺(tea)和超纯水进行水浴；

21、再加入十六烷基三甲基溴化铵(ctab)和水杨酸钠；

22、快速加入正硅酸四乙酯(teos)继续水浴，离心洗涤得到纳米载体材料a(dmsns)；

23、步骤s2，加入纳米酶制备得到纳米材料b；

24、此处所选用的纳米酶分别是aunps(纳米金)和pbnps(普鲁士蓝纳米颗粒)

25、将3-氨基丙基三乙氧基硅烷(aptes)滴加到含有三乙胺和步骤s1得到的树枝状介孔二氧化硅dmsns的甲苯溶液中进行回流，离心收集nh2-dmsns样品；

26、将金纳米酶与nh2-dmsns在水浴中快速超声混合，离心洗涤至无色，烘干后得到au/dmsns；

27、将得到的au/dmsns分散在乙醇中，加入ctab和胺水溶液，进行搅拌，然后滴加1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(btee)；随后进行水热处理；成功制备得到au/mcmos；

28、将pvp和k3[fe(cn)6]溶于酸乙醇溶液中

29、然后加入得到的au/mcmos进行pbnps原位负载；

30、获得的深蓝色反应混合物洗涤多次；

31、冷冻干燥后得到纳米材料b(pbnps/au/mcmos)；

32、步骤s3，在步骤s2得到的负载纳米酶的纳米材料b上进一步负载化疗药物得到纳米材料c

33、所选化疗药物为姜黄素；将姜黄素负载至步骤s2得到的纳米材料b；然后离心以去除多余的姜黄素；得到纳米材料c(pbnps/au/mcmos-cur)。

34、步骤s4,步骤s3得到的纳米材料c与靶向物质连接,得到所需多功能纳米平台,所选靶向物质为透明质酸；

35、随后加入透明质酸溶液混合搅拌，多次离心洗涤，得到最终产物纳米平台(pbnps/au/mcmos-curha)。

36、优选的，所述金纳米酶的具体制备过程为：

37、将新配制的柠檬酸钠还原液，含单宁酸和碳酸钾，混合后进行加热处理；升温后，加入四氯金酸；溶液的颜色迅速转变为黑灰色，在短时间内迅速转变为橙红色；得到所需金纳米酶。

38、(三)有益效果

39、与现有技术相比，本发明的有益效果：通过构建多功能纳米平台，将催化、光热、化疗三种治疗手段相结合用于肿瘤治疗；

40、该多功能纳米平台识别肿瘤细胞表面的cd44受体，靶向肿瘤组织；内吞到肿瘤部位后，在肿瘤细胞中释放cur进行化疗，抑制肿瘤细胞血管生成；

41、另外，该多功能纳米平台能够消耗肿瘤细胞中的葡萄糖，产生h2o2，并进一步分解h2o2产生大量·oh和o2，协同杀伤肿瘤细胞；

42、使用808nm激光照射，该多功能纳米平台在肿瘤部位可以实现光热治疗，使肿瘤细胞产生热消融；

43、该多功能纳米平台将纳米酶催化、光热治疗与化疗合三为一，达到“1+1+1>3”的效果，有效抑制肿瘤细胞增殖，达到治疗肿瘤的目的。