[发明专利]一种中空二氧化锰纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种中空二氧化锰纳米颗粒及其制备方法，该纳米颗粒是以PLGA纳米颗粒(PLGA NPs)以模板，利用表面羟基(‑OH)还原高锰酸钾(KMnO₄)，在其表面生长一层二氧化锰，随后经丙酮刻蚀掉PLGA制得。制备的中空二氧化锰纳米颗粒粒径可控，壁厚可调，具备较大的孔体积，并且制备方法简单，原料价格低廉，符合绿色节能的理念，可作为催化剂或吸附剂的载体；以及作为药物纳米载体，尤其是肿瘤微环境响应性药物纳米载体，实现药物控制释放，提高肿瘤治疗效果，兼备磁共振成像，有着很好的实用价值。

技术领域

本发明属于纳米载体及其制备领域，特别涉及一种中空二氧化锰纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

MnO₂具有良好的生物相容性，具备肿瘤微环境响应性，在弱酸性条件下与癌细胞代谢产物谷胱甘肽(GSH)反应，分解产生的Mn²⁺可以作为磁共振造影剂。同时，MnO₂又可以作为催化剂，催化分解肿瘤内源过氧化氢(H₂O₂)释放氧气(O₂)，解决肿瘤乏氧问题。MnO₂作为抗肿瘤纳米剂已被广泛用于肿瘤的诊断治疗一体化中。

传统的MnO₂NPs制备方法有水热法、生物矿化法、二氧化硅模板法等。例如：Chen等人通过生物矿化方法制备了实心的MnO₂NPs，实现了肿瘤微环境乏氧问题的解决(Chen Q,Feng L,Liu J,et al.Intelligent Albumin–MnO2Nanoparticles as pH-/H₂O₂-Responsive Dissociable Nanocarriers to Modulate Tumor Hypoxia for EffectiveCombination Therapy[J].Advanced materials,2016,28(33):7129-7136.)。Yang等人使用介孔二氧化硅作为模板，然后对其表面进行巯基(-SH)修饰，进而还原高锰酸钾，随后进行碱刻蚀，制备了中空的MnO₂NPs(Yang G,Xu L,Chao Y,et al.Hollow MnO₂as a tumor-microenvironment-responsive biodegradable nano-platform for combinationtherapy favoring antitumor immune responses[J].Nature communications,2017,8(1):902.)。CN108969766A利用CF₃COOAg为原料，多元醇为还原剂制备银纳米球，然后以高锰酸钾为原料银为还原剂制备中空二氧化锰纳米颗粒。尽管如此，但是通过生物矿化方法制备的实心MnO₂NPs本身不能作为药物载体，并且形貌、尺寸难以控制；通过使用介孔二氧化硅作为模板，虽然成功制备了形貌可控的中空MnO₂NPs，但是由于其制备方法复杂、周期长、成本高以及碱刻蚀条件要求苛刻等限制了此方法的使用。以CF₃COOAg为原料，价格相对昂贵，制备的的银纳米球粒径、形貌上可重复性差，制备的二氧化锰颗粒形貌不规则，分散性很差，并没有明显的中空结构，并且制备过程复杂。因此，设计简单、价格低廉、节能环保的方法制备形貌可控的中空MnO₂NPs成为必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中空二氧化锰纳米颗粒及其制备方法，克服现有技术制备方法复杂、周期长、形貌尺寸可控性差、成本高以及碱刻蚀条件要求苛刻等缺陷，该方法设计简单、价格低廉、节能环保的制备形貌可控，结构稳定的中空二氧化锰纳米颗粒，符合绿色节能的理念。

本发明的一种中空二氧化锰纳米颗粒的制备方法，包括：

(1)将PLGA溶解在丙酮中，逐滴加到去离子水中，搅拌，真空干燥，得到PLGA纳米颗粒；