[发明专利]一种pH响应性释放氧气和活性氧的氧化硅纳米反应器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种pH响应性释放氧气和活性氧的氧化硅纳米反应器及其制备方法，该方法包含：步骤1，制备H@HMS，其包含：步骤1.1，将Na₂CO₃溶于去离子水中，加入稳定剂，搅拌均匀，再加入HMS，使得HMS分散均匀；步骤1.2，向过氧化氢水溶液中加入氨基三亚甲基叉膦酸并搅拌均匀，再缓慢加入到上述HMS分散均匀的溶液中，搅拌1.5‑3h；经处理得H@HMS；步骤2，将上述H@HMS分散到正己烷中，加入氧化铁纳米粒子，搅拌12h，经处理，得到H‑HMS‑Fe。本发明制备的H‑HMS‑Fe在中性环境下，缓慢释放氧气，能改善恶性实体肿瘤的缺氧微环境；在弱酸性微环境下，释放出羟基自由基，实现对肿瘤细胞的氧化性损伤，进而诱发细胞凋亡和坏死，可用于靶向治疗，提高实体肿瘤疗效，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明属于医用材料领域，具体涉及一种pH响应性释放氧气和活性氧的氧化硅纳米反应器及其制备方法。

背景技术

缺氧微环境是实体肿瘤的重要特征。在缺氧条件下，肿瘤细胞会分泌多种血管生长因子以促进异常血管的形成。同时为了寻找更佳适宜的土壤，肿瘤细胞的侵袭与转移能力也会得到进一步的提高。此外，缺氧微环境使肿瘤的恶性程度进一步提高，导致肿瘤细胞对化疗药物或放射治疗不敏感。缺氧微环境是肿瘤不良预后的重要因素。通过改善肿瘤缺氧微环境有望成为提高实体肿瘤疗效的新方法。

另一方面，肿瘤细胞结构上线粒体及微小体缺乏，从功能上，生成ATP的电子传递系统不健全，各种抗氧化酶缺失，所有这些，都使肿瘤细胞处于一种原始的，无氧酵解为主的代谢状况。肿瘤的“处理氧、抗氧能力差”，因而更容易受到活性氧自由基等氧化性物种的攻击而死亡。

发明内容

本发明的目的是提供一种能用于肿瘤治疗的医用材料的制备方法，其通过选择性地在富集肿瘤细胞的微环境中释放氧气以及活性自由基，达到精准攻击肿瘤细胞，提高实体肿瘤疗效的目的。

为了达到上述目的，本发明提供了一种pH响应性释放氧气和活性氧的氧化硅纳米反应器的制备方法，其包含：

步骤1，制备H@HMS，其包含：

步骤1.1，将Na₂CO₃溶于去离子水中，加入稳定剂，搅拌均匀，再加入HMS，搅拌，使得HMS分散均匀；

步骤1.2，向过氧化氢水溶液中加入氨基三亚甲基叉膦酸（用于提供弱酸性环境）并搅拌均匀，再缓慢加入到步骤1.1得到的HMS分散均匀的溶液中，搅拌1.5-3h，使过氧化氢尽可能多的进入介孔内；静置一段时间（如，40min-60min），离心，水洗，干燥，得到负载Na₂CO₃•H₂O₂的HMS粉体，记为H@HMS；

步骤2，制备H-HMS-Fe：将上述H@HMS分散到正己烷中，H@HMS的正己烷溶液浓度约为1mg/mL-5mg/mL，加入氧化铁纳米粒子，将混合液磁力搅拌12h-24h，经离心，正己烷洗，得到负载过碳酸钠和氧化铁纳米粒子的氧化硅复合材料，记为H-HMS-Fe。

较佳地，所述的稳定剂用作提高过碳酸钠的稳定性，由硫酸镁和偏硅酸钠组成，其中，硫酸镁：偏硅酸钠以质量比计为5:1-10:1。

较佳地，所述的HMS包含具有层次的HMS，该HMS具有内层介孔结构与外层介孔结构，所述的内层介孔结构的孔径为2-4nm，通常小于4nm，在2nm左右；所述的外层介孔结构的孔径为4-10nm。

较佳地，步骤1.1中，碳酸钠的浓度范围为1mg/mL-5mg/mL，碳酸钠与HMS的质量比例为2%~20%。

较佳地，步骤1.2中，过氧化氢与碳酸钠的摩尔比为0.5:1~2:1。

较佳地，步骤2中，H@HMS与氧化铁纳米粒子的摩尔比为10:1~20:1。