[发明专利]一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备方法与应用

说明书

本发明属于医用纳米材料技术领域，具体涉及一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备方法与应用。该方法通过以下步骤制备而成：将铜单原子前驱体转移至氩气氛围的管式炉中逐渐升温后高温煅烧；将制备的铜单原子催化剂分散于乙二醇中，加入氯金酸，高温回流后，获得铜单原子/金团簇纳米复合材料；将铜单原子/金团簇纳米复合材料超声分散DMF溶液，加入DSPE‑PEG‑FA，搅拌后即可。本发明制备的诊疗剂，提高了其生物相容性、特异性靶向能力，本发明所制备的诊疗剂，可实现三模影像引导下（光声成像/光热成像/CT成像）下的高效化学动力学治疗、光热治疗、饥饿疗法协同治疗作用，是一类具有较大应用前景的多功能纳米诊疗剂。

技术领域

本发明属于医用纳米材料技术领域，具体涉及一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备方法与应用。

背景技术

近年来，恶性肿瘤发病率、致死率逐年升高，恶性肿瘤已成为人类健康的重大威胁。因而亟需采取有效措施遏制癌症的发展，实现对癌症的早发现、早诊断和早治疗，以最大限度提高患者的生存率和生存质量，这也是我国“健康中国”战略的必然要求。纳米抗肿瘤药物已成为癌症治疗的研究热点和克服传统肿瘤治疗缺陷的有效途径。然而，已报道的纳米诊疗剂普遍存在抑瘤效果、高特异性靶向作用、生物安全性有待提高等缺陷，严重限制了纳米诊疗剂的推广和应用。单原子催化剂实现了100%原子利用率和催化性能的大幅提高，有利于抑瘤效能的提高，同时其金属含量较低，带来的潜在生物危害相对较小。因此，发展高效、高生物相容性纳米诊疗剂对于高效肿瘤抑制具有重要意义。

肿瘤微环境具有特殊性，其较低的pH有利于芬顿催化剂的催化效能的提高，金纳米团簇具有高效的类葡萄糖氧化酶活性，可高效催化葡萄糖分解产生葡萄糖酸和双氧水（H₂O₂），一方面进一步降低肿瘤微环境pH，提高芬顿催化效率，另一面，双氧水的产生有利于瘤内活性氧浓度提高，在铜单原子的高效催化下产生大量高细胞毒性的羟基自由基（▪OH），实现高效抑瘤作用，同时葡萄糖的大量消耗可对肿瘤进行饥饿治疗。同时金纳米团簇可有效避免天然葡萄糖氧化酶（GOx）不稳定、分离提纯繁琐等问题。因此铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备和应用具有重要价值。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备方法，旨在解决纳米芬顿催化剂催化效率低、生物相容性有待提高、肿瘤微环境pH无法发挥纳米芬顿催化剂最佳催化效能等问题。

本发明还提供了一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的应用。

本发明为克服上述问题，所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种铜单原子/金团簇多功能诊疗剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将铜单原子前驱体转移至氩气氛围的管式炉中逐渐升温后高温煅烧，获得铜单原子催化剂；

（2）将铜单原子催化剂充分分散于乙二醇中，加入氯金酸，高温回流后，获得铜单原子/金团簇纳米复合材料；

（3）将铜单原子/金团簇纳米复合材料超声分散DMF溶液，加入DSPE-PEG-FA，搅拌一段时间后，即得铜单原子/金团簇多功能诊疗剂。

本发明所使用的铜单原子前驱体具体通过以下方法制备而成：

(a)将类过氧化氢模拟酶金属盐、硝酸锌Zn(NO₃)₂、二甲基咪唑、甲醇充分共混后，转移至聚四氟乙烯反应釜中恒温反应，反应结束后降至室温，离心洗涤后即可；

或者

(b)将硝酸锌Zn(NO₃)₂、二甲基咪唑、甲醇充分共混后，转移至聚四氟乙烯反应釜中恒温反应，反应结束后降至室温，获得金属有机框架化合物（ZIF-8），离心洗涤后，重悬于甲醇溶液中，向其中加入适量的类过氧化氢模拟酶金属盐，充分搅拌，获得铜单原子前驱体。