[发明专利]一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物及其制备方法，包括纳米铁内核和保护剂外壳，保护剂外壳包覆在纳米铁内核的外部，由这两部分组成了复合结构。保护剂外壳为生物安全性较高的大分子化合物，大分子化合物包括但不局限纤维素，蛋白质，核酸，聚乙烯，聚氯乙烯，纳米药物具有零价纳米铁内核和保护剂外壳复合结构，保护剂包裹在铁颗粒周围，采用液相还原法实现铁基纳米药物的一步合成，制备的铁基纳米药物分散性好，悬浮稳定性高，具有较高的生物安全性；无需后续改性即具有酸响应性释放氢气的特性；制备工艺简单，成本低廉；可应用于消炎、补铁和抗癌，在生物医药领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及到一种纳米材料和制备方法，特别涉及一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物及其制备方法。

背景技术

氢气作为一种清洁能源，一直受到世界范围的重视，随着对氢气研究的深入，氢气的生物医学效果逐渐被重视。氢气具有高效无毒的特性，在肿瘤治疗、抗炎、抗氧化等方面都有着良好的应用前景。然而，由于氢气溶解度低、分子量小易扩散等特点，使得氢气的使用具有一定难度，临床上的气体治疗的两种给药方式——直接吸入氢气和饮用/注射含氢溶液，均难以控制氢气在病灶区的有效浓度。因此，开发出一种氢气释放前药，实现氢气的靶向传输与可控释放具有重要价值。

另一方面，铁是构成人体必不可少的元素之一，缺铁会影响到人体的健康和发育，最大的影响是缺铁性贫血，将补铁与氢气治疗合二为一，具有重要的医用价值。根据人体不同部位pH值的差异性，构建一类铁基纳米药物实现pH响应性释放氢气，是实现氢气可控释放的一条重要途径。在中性或弱碱性环境中基本不释放，在酸性环境下响应性释放氢气，是人们一直追求的。当今大部分响应性纳米药物存在响应度不够高或者反应产物毒性高的问题。因此，这种安全高效的pH智能响应性释氢铁剂纳米药物具有良好的医学应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物及其制备方法，具有无需后续改性即具有酸响应性释放氢气的特性，应用于消炎、补铁和抗癌的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物，包括纳米铁内核和保护剂外壳，保护剂外壳包覆在纳米铁内核的外部，由这两部分组成复合结构。

进一步地，保护剂外壳为生物安全性较高的大分子化合物，大分子化合物包括但不局限纤维素，蛋白质，核酸，聚乙烯，聚氯乙烯。

本发明提供另一技术方案，一种具有酸响应性释放氢气的铁基纳米药物的制备方法，包括以下步骤：

S1：取定量的保护性气体排入密封的容器内，保护性气体充满容器后放置1～2h，在保护性气体氛围下，取定量的保护剂溶于水中，保护剂浓度为1～5wt％；

S2：向步骤一中的溶液加入铁源，使得铁离子浓度为5～100mM；

S3：将还原剂溶于水中，然后将还原剂溶液加入步骤二得到的溶液中，搅拌0.5～5小时，然后使用离心分离机离心分离，用过量的水洗涤沉淀以除去游离的离子，存放到多个试管内，分装好的试管放入至-70℃的低温冰箱中冷冻，即可悬液结冰，使样品保持冻结状态冻干保存，其中：还原剂浓度为10～500mM，还原剂溶液与铁源溶液体积比为(1：10)～(1000：1)。

进一步地，保护性气体为氮气、氩气、氦气的惰性气体。

进一步地，保护剂为能够与铁配位络合的大分子化合物，包括但不局限于聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基纤维素钠、羧乙基纤维素钠、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠。

进一步地，铁源为可溶性铁盐，包括但不局限于氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁。

进一步地，还原剂为可溶性强还原性试剂，包括但不局限于硼氢化钾、硼氢化钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠、硫氢化钠。