[发明专利]一种pH响应的抗肿瘤药物载体材料及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种pH响应的抗肿瘤药物载体材料及其制备和应用，其中制备方法包括以下步骤：(1)介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子的制备，金纳米粒子包括金纳米球或金纳米棒；(2)羧基化介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子的制备；(3)水溶性氧化锌量子点的制备；(4)pH响应的抗肿瘤药物载体材料的制备。本发明通过对制备方法的整体工艺流程设计以及各个反应步骤所采用的参数条件等进行优化，能够有效地解决介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子用作药物载体时存在的药物释放不可控、载药量低以及易引发副作用等问题。

技术领域

本发明属于先进纳米复合材料及生物医用领域，更具体地，涉及一种 pH响应的抗肿瘤药物载体材料及其制备和应用，该pH响应的抗肿瘤药物载体材料是以金纳米粒子为内核、介孔二氧化硅为壳层以及水溶性氧化锌量子点为pH响应药物释放开关的核壳型纳米材料。

背景技术

恶性肿瘤已经成为威胁人类生命健康的主要疾病。目前肿瘤治疗主要采用放射治疗和化疗，这些方法在治疗期间会产生破坏正常细胞和健康组织并最终消除患者的免疫力等副作用，给患者及其家属带来许多痛苦。如何在不降低药物疗效的前提下降低药物的毒副作用已成为抗肿瘤药物研发工作中亟待解决的难题。化学家和材料学家致力于研发多功能纳米药物载体，目前研究主要集中在如何提高化疗药物的靶向性和控制释放效率，以保证化疗药物准确有效地输送到肿瘤组织而不会提前泄露。

介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子(Au@mSiO₂)同时具有金纳米粒子和介孔二氧化硅的优势，是一种理想的药物载体：介孔二氧化硅壳层具有高度有序和开放的介孔孔道、较高的比表面积、可调的孔隙和粒径、易进行修饰、良好的生物相容性，可载抗肿瘤药物；金纳米粒子内核具有优良的成像造影和光热转换性能，在多功能纳米药物载体的研发中已被广泛使用。然而，Au@mSiO₂复合材料用作药物载体时，存在药物释放不可控、载药量低以及易引发副作用等问题。

水溶性氧化锌量子点(ZnO QD)是一种半导体氧化物，是典型的直接带隙半导体材料，ZnO QD具有生物相容性好、热稳定性好、制备原料丰富、制备成本低以及酸响应(在pH为7.4条件下稳定，但在肿瘤微环境pH5.5 下可快速溶解)，从而实现药物的可控释放等特点。ZnO QD是应用前景较为广泛的多功能无机材料，其优良的性能使其在生物医学、催化、日用化工等领域有着重要的应用。

现有技术中的氧化锌量子点因具备独特的光学性能而广泛应用于生物成像。另外，它还因具有生物降解性以及优良的pH响应性而成为研究者们重点研究的纳米载体。但是，由于氧化锌量子点的实心结构，无法实现对药物的负载，应用于肿瘤治疗时需对其表面进行修饰。虽然修饰后的ZnO QD能作为纳米药物载体，但是其载药量非常有限。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种pH 响应的抗肿瘤药物载体材料及其制备和应用，其中通过对其中关键制备方法的整体工艺流程设计、以及各个反应步骤所采用的参数条件(如介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子羧基化、以及与ZnO QD相复合等步骤的原料试剂种类及配比、反应温度及时间等)进行改进，与现有技术相比能够有效解决介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子用作药物载体时存在的药物释放不可控、载药量低以及易引发副作用等问题，并且介孔二氧化硅包覆的金纳米粒子能够与ZnO QD发挥协同作用，进一步提高该复合材料用作抗肿瘤药物载体材料时的应用效果(如药物的负载量、pH响应稳定性等)。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种pH响应的抗肿瘤药物载体材料，其特征在于，包括内核以及附着在该内核外的壳层，其中，

所述内核为金纳米粒子，该金纳米粒子包括金纳米球或金纳米棒；所述壳层为介孔二氧化硅层，在该介孔二氧化硅层的介孔内部及表层上还附着有氧化锌量子点ZnO QD，

当所述金纳米粒子包括金纳米球时，所述金纳米球的大小为15～30nm，附着在所述金纳米球上的壳层的厚度为10～30nm；