[发明专利]一种铜铁双金属簇-有机氧化硅胶束及其制备方法以及应用

说明书

本发明涉及一种铜铁双金属簇‑有机氧化硅胶束及其制备方法以及应用，其包括将非离子型嵌段共聚物F127溶于去离子水组装得到F127胶束水溶液；向上述水溶液中加入适量氨水和巯基硅烷偶联剂，得到巯基功能化的有机氧化硅胶束；加入六水合氯化铁溶液限域还原铁离子得到铁簇‑有机氧化硅胶束，随后加入二水合氯化铜溶液进一步限域还原铜离子得到铜铁双金属簇‑有机氧化硅纳米治疗剂。本发明涉及的铜铁双金属簇修饰的有机氧化硅胶束的动力学粒径小于30nm，具有良好的生物稳定性与抗稀释性，并且制备方法简单。此外，基于铜铁的协同催化机制可显著提高肿瘤的催化治疗效果，在生物医药、纳米催化治疗领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及生物医药及纳米催化治疗领域，更具体地涉及一种铜铁双金属簇-有机氧化硅胶束及其制备方法以及应用。

背景技术

化学动力学疗法(CDT)作为一种新兴且有效的癌症治疗策略，最近在肿瘤治疗领域受到了广泛关注(Chem.Rev.,2021,121(4):1981-2019)。其治疗原理是基于在芬顿试剂的催化作用下，在肿瘤微环境(TME)中将过氧化氢(H₂O₂)原位转化为高细胞毒性的羟基自由基(·OH)从而引发细胞凋亡，抑制肿瘤生长(Angew.Chem.Int.Ed.,2019,58(4):946-956；Chem.Rev.,2019,119(8):4881-4985)。鉴于H₂O₂在TME中过度表达的特点，·OH仅在肿瘤区域产生，对正常组织几乎没有伤害，使得CDT成为了一种新型的“绿色疗法”(Biomacromolecules,2019,20(7):2441-2463)。与其他治疗方式相比，CDT具肿瘤特异性(J.Am.Chem.Soc.,2019,141(2):849-857)、高度选择性、较小的全身副作用以及无需外部刺激(Biomaterials,2019,206:101-114)等优势。然而，对于传统的芬顿反应来说，TME中酸性不足，相对低含量的H₂O₂以及过表达的还原性物质(GSH)严重限制·OH的产生，从而抑制CDT效率(ACS Biomater.Sci.Eng.,2020,6(9):4834-4845)。

针对上述问题，研究学者们已经开发出多种方法调控TME以提高CDT效率。例如，降低TME的pH、上调TME中的H₂O₂或消耗TME中的GSH均可有效提高芬顿反应的效率(Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57(6):1510-1513；J.Am.Chem.Soc.,2020,142(11):5177-5183；Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57(18):4902-4906)。此外，向Fe基材料体系中引入还原剂以催化Fe²⁺的再生，增强Fe³⁺/Fe²⁺的转化(Chem.Eng.J.,2021,406:126888)也是一种行之有效的方法。迄今为止，人们已成功制备出多种如铁基、铜基等CDT纳米催化剂用于肿瘤治疗(Angew.Chem.Int.Ed.,2016,55(6):2101-2106；J.Am.Chem.Soc.,2019,141(25):9937-9945)。然而，大多数单一金属催化剂介导的CDT效率仍然较低且制备工艺较为冗繁。因此，开发一种简便可控的制备策略构建高性能CDT纳米催化剂体系仍迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜铁双金属簇-有机氧化硅胶束及其制备方法以及应用，从而解决现有技术中缺乏一种简便可控的构建高性能CDT纳米催化剂的方法的问题。