一种铁基纳米材料及其制备方法与应用与流程

本发明属于有机材料，尤其涉及一种铁基纳米材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、阿尔茨海默病(alzheimer’s disease，ad)是一种中枢神经系统的退行性病变，主要发生在老年或老年前期。疾病的主要特征包括进行性的认知功能障碍和行为损害。流行病学调查显示，中国65岁以上的老年人群中的患病率约为3％-7％，女性患病率高于男性，中国大约有600万-800万名阿尔茨海默病患者。随着年龄增加，阿尔茨海默病患病率逐渐上升。结直肠癌是全世界第三常见的癌症，约占所有癌症病例的10％，它也是全世界癌症相关死亡的第二大原因，结直肠癌常常在治疗选择有限的晚期才被诊断出来。肺癌是最常见的肺原发性恶性肿瘤，近50多年来，世界各国特别是工业发达国家，肺癌的发病率和病死率均迅速上升，死于癌病的男性病人中肺癌已居首位。肺癌目前是全世界癌症死因的第一名，1995年全世界有60万人死于肺癌，而且每年人数都在上升。前列腺癌是男性生殖系最常见的恶性肿瘤，发病随年龄而增长，在男性是癌症死亡的第二位，我国以前发病率较低，但由于人口老龄化，近年来发病率有所增加。脑胶质瘤是一种源自脑内神经胶质细胞的肿瘤，占据所有原发性中枢神经系统肿瘤的40％-60％，并以成年人最常见的颅内原发性肿瘤而闻名。这些疾病都对人们的生活造成了极大的负担。

2、铁是人体必需的微量元素之一，对于维持健康起着重要的作用。铁元素在人体内发挥多种重要功能，包括以下方面：一是血红蛋白合成：铁是血红蛋白的主要成分，它负责携带氧气到身体各个组织和细胞，维持正常的氧气供应。二是免疫功能：铁参与免疫细胞的正常功能，对于抵御感染和维护免疫系统健康至关重要。三是能量代谢：铁参与体内能量代谢过程，帮助身体将食物转化为可使用的能量。四是脑力发育和认知功能：适量的铁摄入对于脑力发育和认知功能的发展和维持有重要影响。

3、氧化铁属于一种化学物质，对人体健康有害。如果氧化铁摄入过量，被胃酸溶解的氯化铁电离出的铁离子超过人体所需要的量，可能会使人中毒。摄入过多的氧化铁还可能会引起肝病，损害人的健康和生命，铁基材料在临床上的应用受到了限制。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁基纳米材料及其制备方法与应用，使用多肽制备铁基纳米材料，在常温下是固体粉末，在水中分散性良好。生物相容性好，且能够明显改善阿尔茨海默病、结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤的症状，为今后能够更广泛的利用铁元素提供新的思路和方法。

2、本发明的第一个目的是提供一种铁基纳米材料，所述铁基纳米材料的粒径为0.1μm-4μm；所述铁基纳米材料由若干铁基化合物单元组成，所述铁基化合物单元的分子式为fea(l1)b(l2)c(l3)d，其中l1为第一配体，l2为第二配体，l3为羟基；a为1-3，b为1-3，c为1-4，d为1-5；

3、l1、l2选自(1)-(7)中的一种或多种：

4、(1)l1为谷胱甘肽，l2为谷胱甘肽；

5、(2)l1为半胱氨酸，l2为脯氨酸；

6、(3)l1为甲硫氨酸，l2为丝氨酸；

7、(4)l1为青霉胺，l2为组氨酸；

8、(5)l1为青霉胺，l2为苯丙氨酸；

9、(6)l1为半胱氨酸，l2为甲硫氨酸-苯丙氨酸；

10、(7)l1为胱氨酸，l2为胱氨酸。

11、在本发明的一个实施例中，所述铁基化合物单元的结构式如下：

12、

13、本发明的第二个目的是提供一种所述的铁基纳米材料的制备方法，包括以下步骤：铁源、多肽和沉淀剂于溶剂中进行加热反应，得到所述的铁基纳米材料。

14、在本发明的一个实施例中，所述铁源选自氧化铁、硫酸铁、氯化铁、氧化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或多种。

15、在本发明的一个实施例中，所述多肽选自谷胱甘肽(gsh)、半胱氨酸-脯氨酸(cp)、甲硫氨酸-丝氨酸(ms)、青霉胺-组氨酸(ph)、青霉胺-苯丙氨酸(pp)、半胱氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸(cmp)和胱氨酸(cc)中的一种或多种。

16、在本发明的一个实施例中，所述沉淀剂选自氨水、四丁基氢氧化铵、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化钾、甲胺和硫酸铵中的一种或多种。

17、在本发明的一个实施例中，所述溶剂选自聚乙二醇、n,n-二甲基甲酰胺、乙醇、三正辛胺、异丙醇和水中的一种或多种。

18、在本发明的一个实施例中，所述铁源、多肽和沉淀剂的摩尔比为0.2-1.5：0.4-0.8：1-5。

19、在本发明的一个实施例中，所述加热反应的温度为40℃-130℃，时间为10h-20h。

20、本发明的第三个目的是提供一种所述的铁基纳米材料在制备治疗神经退行性疾病药物或肿瘤药物中的应用，所述神经退行性疾病为阿尔茨海默病；所述肿瘤选自结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤和胰腺癌中的一种或多种。

21、在本发明的一个实施例中，所述药物的剂量为0.1mg/kg/day-5.0mg/kg/day。

22、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：

23、(1)本发明所述的铁基纳米材料相比于传统的四氧化三铁，无毒且具有极好的生物相容性和抗炎效果，为铁基材料的应用提供了新的思路。

24、(2)本发明所述的铁基纳米材料能够显著改善阿尔茨海默病、结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤、胰腺癌的症状。进一步推进了铁基纳米材料的应用于阿尔兹海默症、结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤、胰腺癌等恶性肿瘤的治疗，有着非常重要的意义。

技术特征：

1.一种铁基纳米材料，其特征在于，所述铁基纳米材料的粒径为0.1μm-4μm；所述铁基纳米材料由若干铁基化合物单元组成，所述铁基化合物单元的分子式为fea(l1)b(l2)c(l3)d，其中l1为第一配体，l2为第二配体，l3为羟基；a为1-3，b为1-3，c为1-4，d为1-5；

2.一种权利要求1所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：铁源、多肽和沉淀剂于溶剂中进行加热反应，得到所述的铁基纳米材料。

3.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铁源选自氧化铁、硫酸铁、氯化铁、氧化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述多肽选自谷胱甘肽、半胱氨酸-脯氨酸、甲硫氨酸-丝氨酸、青霉胺-组氨酸、青霉胺-苯丙氨酸、半胱氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸和胱氨酸中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂选自氨水、四丁基氢氧化铵、乙二胺、氢氧化钠、氢氧化钾、甲胺和硫酸铵中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自聚乙二醇、n,n-二甲基甲酰胺、乙醇、三正辛胺、异丙醇和水中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述铁源、多肽和沉淀剂的摩尔比为0.2-1.5：0.4-0.8：1-5。

8.根据权利要求2所述的铁基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为40℃-130℃，时间为10h-20h。

9.一种权利要求1所述的铁基纳米材料在制备治疗神经退行性疾病药物或肿瘤药物中的应用，其特征在于，所述神经退行性疾病为阿尔茨海默病；所述肿瘤选自结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤和胰腺癌中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述药物的剂量为0.1mg/kg/day-5.0mg/kg/day。

技术总结本发明涉及一种铁基纳米材料及其制备方法与应用，属于有机材料技术领域。本发明的铁基纳米材料的粒径为0.1μm‑4μm；铁基纳米材料由若干铁基化合物单元组成，铁基化合物单元的分子式为Fe<subgt;a</subgt;(L1)<subgt;b</subgt;(L2)<subgt;c</subgt;(L3)<subgt;d</subgt;，其中L1为第一配体，L2为第二配体，L3为羟基；a为1‑3，b为1‑3，c为1‑4，d为1‑5；当L1为谷胱甘肽，L2为谷胱甘肽；当L1为半胱氨酸，L2为脯氨酸；当L1为甲硫氨酸，L2为丝氨酸；当L1为青霉胺，L2为组氨酸；当L1为青霉胺，L2为苯丙氨酸；当L1为半胱氨酸，L2为甲硫氨酸‑苯丙氨酸；当L1为胱氨酸，L2为胱氨酸。本发明的铁基纳米材料能够显著改善阿尔茨海默病、结肠癌、肺癌、前列腺癌、胶质瘤、胰腺癌的症状。技术研发人员：胥传来,匡华,徐丽广,孙茂忠,刘丽强,宋珊珊受保护的技术使用者：无锡迪腾敏生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4