[发明专利]一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒及其制备和应用。该纳米颗粒包括中空介孔二氧化硅、壳聚糖、药物和CuS量子点。该制备方法包括：HMSNs‑SH的合成，CS‑SH的合成，HMSNs‑CS‑DOX的合成，HMSNs‑CS‑DOX@CuS的合成。该制备方法操作简单、实验条件易控制；得到的载药纳米颗粒具有光热和化疗协同治疗的效果，具有长效缓释，且具有谷胱甘肽(GSH)敏感和近红外光药物释放，适合肿瘤组织的微环境，具有应用其做后续相关实验分析的潜力。

技术领域

本发明属于载药纳米材料及其制备和应用领域，特别涉及一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒及其制备和应用。

背景技术

癌症是全球范围内对人类健康最大的威胁，已成为全球最严重的健康问题之一。在传统的治疗方法中，尽管化疗由于其副作用和多药耐药性(MDR)导致治疗效果有限，但是仍然是最切实有效的治疗癌症的策略之一。近年来，随着纳米科学和纳米技术的发展，科学家开发了一系列新的抗肿瘤治疗策略，包括药物/基因传递系统、光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)和免疫疗法等，以达到最佳肿瘤治疗效果。然而，传统的单一模式治疗仍存在生物利用度差、靶向性差和不可预知的系统毒性等问题，限制了其进一步应用。

一般认为，将两种或两种以上的治疗模式整合到一个纳米平台中，以“协同治疗”的模式进行肿瘤治疗，可以显著提高治疗效果。其中，将化疗和PTT协同作为一种新兴的治疗方式，可以显著地提高治疗效果和减少副作用，因而获得了极大的关注。PTT作为一种微创治疗方式，不仅可以产生过高热杀死肿瘤细胞，还可以提高化疗的治疗效率。

在众多的纳米结构中，具有中空结构的纳米材料以其稳定性高、比表面积大、渗透性好、刺激响应性能优异、易表面改性等独特的性能，在纳米领域尤其是纳米医学方面受到了极大的关注。其中，中空介孔二氧化硅纳米颗粒(HMSNs)作为一种具有代表性的中空结构材料，已被广泛地证明可以用作一种良好的药物载体。与传统的MSNs相比，HMSNs具有巨大的中空内腔，能够负载大量的化疗药物，从而减少了治疗时的药物用量同时提高化疗的疗效。此外，由于HMSs外部和内部都有足够的位点来修饰大量官能团，因此目前已经报道了许多基于HMSNs和光热转换试剂构建的协同治疗纳米平台。

过去几十年，诊疗一体化纳米平台的开发已经成为目前纳米医学领域一大热点。在各种纳米诊疗剂中，半导体金属硫化物纳米粒子如CuS、Ag₂S纳米量子点等由于其近红外吸收强、摩尔消光系数高的优点，已被广泛地探索用于肿瘤的成像和治疗。因此将HMSNs与CuS的结合制备具有高载药量、多重刺激响应性药物释放和肿瘤协同治疗能力的纳米平台，并负载上模型药物DOX，应用于乳腺癌治疗中具有良好的研究前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒及其制备和应用，以填补现有技术的空白。

本发明提供一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒，包括中空介孔二氧化硅、壳聚糖、药物和CuS量子点，所述中空介孔二氧化硅作为药物载体，所述壳聚糖作为中空介孔二氧化硅与药物之间的连接剂，所述CuS量子点封装中空介孔二氧化硅中的介孔。

所述中空介孔二氧化硅、壳聚糖、药物和CuS量子点的质量比为1.5～3：1.5～3：0.5～1：0.5～1，优选3：3：1：1。

所述药物为DOX。

本发明还提供一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒的制备方法，包括：

(1)将中空介孔二氧化硅HMSNs溶于溶剂中，加入MPTMs，N₂下搅拌反应，离心，得到HMSNs-SH，其中，HMSNs、溶剂和MPTMs的比例为45～55mg:55～65mL:110～130μL；

(2)将CS、巯基乙酸和溶剂以质量比为1～1.5g:0.7～0.8g:10～15mL混合，加入EDC和NHS，搅拌反应，得到CS-SH，其中，EDC和NHS的质量比为1.5～2：0.75～1(优选2：1)；