[发明专利]掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用

说明书

本发明涉及一种掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用，掺杂型二氧化钛包括二氧化钛以及掺杂于二氧化钛中的过渡金属。本发明的掺杂型二氧化钛在制备声敏剂可用于制备声敏剂，其既可以对肿瘤具有良好杀伤作用，同时又具有良好的生物安全性及生物可降解性。

技术领域

本发明涉及一种功能纳米材料及肿瘤治疗制剂领域，尤其涉及一种掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用。

背景技术

癌症现已成为威胁人类生命安全的一大疾病，目前临床上用于癌症治疗的主要手段有手术切除、化疗和放疗三种。但该三种治疗手段都存在各自的局限性：手术切除治疗不彻底且无法解决已转移的肿瘤，而化疗和放疗都有很大的副作用而且化疗还会刺激肿瘤产生耐药性，降低药物治疗效果。

声动力疗法(SDT)是一种新型的高渗透性肿瘤治疗方法，其主要的杀伤机制是采用超声波作为激发源，刺激声敏剂产生活性氧(ROS)，从而可以杀死肿瘤细胞。现有的声敏剂主要包括卟啉及其衍生物等有机声敏剂和以二氧化钛(TiO₂)为代表的无机声敏剂。然而，有机声敏剂不易溶于水，效率低，且具有一定的光毒性，而无机声敏剂由于声动力学效率低，并且长期在体内滞留，具有较大的潜在毒性。因此，开发一种安全、高效的肿瘤声敏制剂，保证声敏剂的生物相容性及生物可降解性且有效抑制肿瘤生长，是声动力治疗癌症过程中需要解决的关键问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用，本发明的掺杂型二氧化钛在制备声敏剂可用于制备声敏剂，其既可以对肿瘤具有良好杀伤作用，同时又具有良好的生物安全性及生物可降解性。

本发明的目的是公开掺杂型二氧化钛在制备声敏剂中的应用，掺杂型二氧化钛包括二氧化钛以及掺杂于二氧化钛中的过渡金属；过渡金属包括铁(Fe)、铜(Cu)和锰中的一种或几种。

优选地，掺杂型二氧化钛为Fe掺杂的TiO₂，TiO₂作为一种半导体材料，通过掺杂与其原子半径和电负性均相近的元素，可以降低其在外界能量激发下的带隙，进而提高其声动力学效应。本发明的Fe掺杂的TiO₂的带隙约为2.3～3.0eV(随掺杂比例变化)，而TiO₂的带隙约为3.2eV。

掺杂元素Fe不仅可以提高声动力学效应，同时还使掺杂型二氧化钛参与类芬顿反应，将肿瘤细胞中高浓度过氧化氢(H₂O₂)转化为羟基自由基，进而达到杀伤肿瘤细胞的作用。

进一步地，掺杂型二氧化钛的制备方法包括以下步骤：

在保护气氛下，将过渡金属前驱体与钛前驱体在油相中于100～160℃下混合均匀，然后将得到的混合物在260～280℃下反应，反应完全后得到掺杂型二氧化钛；

过渡金属前驱体包括铁、铜和锰的有机金属盐中的一种或几种。

进一步地，过渡金属前驱体中的过渡金属元素与钛前驱体中的钛元素的摩尔比为1:(1～8)，优选为1:(1～4)。

进一步地，过渡金属前驱体选自乙酰丙酮铁、乙酰丙酮铜和乙酰丙酮锰中的一种或几种。

进一步地，钛前驱体选自乙酰丙酮氧钛。

进一步地，100～160℃下混合均匀后反应0.5h。在260～280℃下反应0.5～1h。

进一步地，油相中包括二苄醚、油酸、油胺和十二烷二醇。二苄醚、油酸、油胺的体积比为20:5:1。

进一步地，掺杂型二氧化钛的粒径为2～5纳米。

进一步地，保护气氛为氮气等惰性气体氛围。

进一步地，反应完全后还包括向产物中加入乙醇，离心取沉淀并进行洗涤的步骤。