一种用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法

本发明涉及一种用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法，属于生物材料制备。

背景技术：

1、黑色素瘤是皮肤癌中恶性程度最高的肿瘤，其侵袭性高、死亡率高。当被诊断为厚肿瘤（晚期）时，死亡的可能性将高达60%。相比较于西方国家，我国患者初诊时以中晚期（ⅱ、ⅲ、ⅳ期）居多，肿瘤厚度较厚。晚期/复发的患者常面临被截肢的风险，且生存期较短，预后差。目前的临床策略以手术切除和化学疗法为主，但是手术切除无法保证肿瘤组织是否被清理干净，复发的风险较大；化学疗法会对健康的细胞产生不可逆的伤害，患者往往难以承受这巨大的副作用；手术切除后组织愈合缓慢，最终可能导致肿瘤复发。

2、理想的黑色素瘤治疗方法，需要既能够消除残留肿瘤细胞，还可以促进组织修复，具有抗癌和组织修复于一体的智能化管理的生物材料无疑是治疗黑色素瘤的理想材料。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法，可有效实现黑色素瘤的术后防复发和促进组织修复。

2、本发明实现过程如下：

3、一种用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）制备铈、钕双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球，具体包括：将四水合硝酸钙、六水合硝酸铈和六水合硝酸钕加入含十六烷基三甲基溴化铵、无水乙醇和氨水的去离子水中，然后加入磷酸三乙酯和正硅酸四乙酯，充分搅拌反应后收集沉淀、煅烧，即得铈、钕双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球；

5、（2）制备表面氨化的介孔生物活性玻璃纳米微球，具体包括：将步骤（1）合成的铈、钕双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球与3-氨丙基三乙氧基硅烷分散在无水乙醇中，室温搅拌反应，收集沉淀得到表面氨化的介孔生物活性玻璃纳米微球；

6、（3）制备甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球，具体包括：将甲氨蝶呤、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺溶解在去离子水中，加入步骤（2）合成的表面氨化的介孔生物活性玻璃纳米微球，室温充分搅拌后，透析、冻干收集产物得到甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球。

7、上述步骤（1）中，所述四水合硝酸钙、六水合硝酸铈和六水合硝酸钕的物质的量之比为（2~3）：（10~50）:（10~50）；四水合硝酸钙的质量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2~6倍；磷酸三乙酯的体积为四水合硝酸钙质量的0.1~0.2倍；正硅酸四乙酯的体积为磷酸三乙酯体积的6~9倍；正硅酸四乙酯与去离子水、氨水、乙醇的体积比为1:（3~20）:（2~5）:（1~7），磷酸三乙酯的体积单位为ml，四水合硝酸钙质量单位为g，氨水的浓度为20~25%；所述煅烧温度为500~800℃，煅烧时间为1~5 h。

8、上述步骤（2）中，所述铈、钕双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球与3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为1：（1~5）g/ ml；所述无水乙醇的体积为双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球粉末质量的100~150倍，所述双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球粉末的质量单位为g，所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的体积单位为ml。

9、上述步骤（3）中，所述去离子水的体积为氨化介孔生物活性玻璃纳米微球粉末质量的150~220倍；所述甲氨蝶呤与氨化介孔生物活性玻璃纳米微球粉末的质量比为1：（1.5~2.2）；甲氨蝶呤、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺的物质的量之比为1：（1~1.7）：（1~2）；所述氨化介孔生物活性玻璃纳米微球粉末的质量单位为g，所述去离子水的体积单位为ml。

10、上述方法制备得到的铈、钕双掺杂生物活性玻璃在制备治疗黑色素瘤术后组织缺损修复和抑制癌症复发中的应用。

11、本发明与现有技术相比具有以下优点：

12、（1）本发明制得的铈、钕双掺杂生物活性玻璃纳米微球中，铈具有高的生物相容性，促细胞增殖能力；钕具有光热效应，因而它们能实现杀灭癌细胞的同时促进组织修复；

13、（2）本发明的生物活性玻璃在氨化后通过酰胺键接枝甲氨蝶呤，酰胺键作为酸性ph断裂的化学键，在浸润到肿瘤酸性微环境时发生断裂，从而将化疗药甲氨蝶呤响应性释放；

14、（3）本发明制备的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球，其表面的甲氨蝶呤可作为叶酸受体的靶向配体，可有效实现纳米微球的黑色素瘤靶向治疗，降低治疗副作用；

15、（4）采用本发明的制备方法得到的介孔生物活性玻璃纳米微球性能稳定，生物学性能显著，满足黑色素瘤术后治疗需求；

16、（5）本发明制备方法简单，原料廉价易得，工艺环境友好，容易放大，具有良好的市场应用价值。

17、说明书附图

18、图1为实施例1的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球sem图；

19、图2为实施例1的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球tem图；

20、图3为实施例1的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球xrd图；

21、图4为实施例1的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球粒径分析图；

22、图5为实施例1的甲氨蝶呤的药物释放曲线；

23、图6为实施例1的甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃纳米微球对b16f10的细胞毒性示意图。

技术特征：

1.一种用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述四水合硝酸钙、六水合硝酸铈和六水合硝酸钕的物质的量之比为（2~3）：（10~50）:（10~50）。

3.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述四水合硝酸钙的质量为十六烷基三甲基溴化铵质量的2~6倍，磷酸三乙酯的体积为四水合硝酸钙质量的0.1~0.2倍，正硅酸四乙酯的体积为磷酸三乙酯体积的6~9倍。

4.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，正硅酸四乙酯与去离子水、氨水、乙醇的体积比为1:（3~20）:（2~5）:（1~7），氨水的浓度为20~25%。

5.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述煅烧温度为500~800℃，煅烧时间为1~5 h。

6.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述铈、钕双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球与3-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为1：（1~5）g/ ml；所述无水乙醇的体积为双掺杂的介孔生物活性玻璃纳米微球粉末质量的100~150倍。

7.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述去离子水的体积为氨化介孔生物活性玻璃纳米微球粉末质量的150~220倍。

8.根据权利要求1所述生物活性玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述甲氨蝶呤与氨化介孔生物活性玻璃纳米微球粉末的质量比为1：（1.5~2.2）；甲氨蝶呤、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺的物质的量之比为1：（1~1.7）：（1~2）。

9.权利要求1~8任意之一所述方法制备得到的铈、钕双掺杂生物活性玻璃。

10.权利要求9所述铈、钕双掺杂生物活性玻璃在制备治疗黑色素瘤术后组织缺损修复和抑制癌症复发药品中的应用。

技术总结本发明公开了一种用于黑色素瘤术后防复发和促进组织修复的生物活性玻璃的制备方法，首先通过有机模板法制备了富含铈、钕的介孔生物活性玻璃，然后对其表面改性，使其表面富含氨基。最后，将化疗药甲氨蝶呤接枝在活性玻璃上，甲氨蝶呤的羧基与氨化的活性玻璃形成酸性pH响应性断裂的酰胺键，得到甲氨蝶呤接枝改性的介孔生物活性玻璃。本发明获得的生物活性玻璃，具有良好的生物相容性和光热性能，可通过光热联合化疗实现消除术后残留的肿瘤和促进皮肤组织修复。技术研发人员：惠俊峰,姚嘉玲,范代娣,姚嘉欣,郑晓燕受保护的技术使用者：西北大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6