[发明专利]负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶及其制备方法和应用，涉及生物医药技术领域。本发明的水凝胶通过以下方法制备得到：将甲基丙烯酸化明胶溶于水中，加入甲基丙烯酰化丝素蛋白、单原子铂、水溶性抗肿瘤药物和光引发剂，混合均匀，经光照后，得到所述负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶。本发明的水凝胶同时负载单原子铂和抗肿瘤药物，具有的较好的力学性、优异的光热性能和光稳定性，药物可持续释放，并且具有抗菌和抗肿瘤的效果。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别是涉及一种负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

目前，手术是治疗实体瘤中不可缺少的治疗手段。肿瘤复发和伤口感染是术后面临的两大挑战，为了获得最大的治疗效益，需要术前或术后的辅助联合治疗。因此，新辅助联合治疗和术后辅助联合治疗对提高患者临床治疗效果发挥着越来越重要的作用。

热疗(HTT)是一种利用不同的激发源(如射频、微波、超声、激光等)来提高癌组织的局部温度以达到肿瘤消融目的的治疗方法，已成为除手术、放疗、化疗以外的主要肿瘤治疗方法，HTT对手术、放疗和化疗具有明显的增益效果。与传统治疗方法相比，HTT治疗效果更加显著，具有良好的应用前景。光热疗法(PTT)作为一种时空可控的HTT模型，因其最小的生物侵袭性、高选择性和低成本等优势而备受关注。PTT利用光热转换剂将光能转换为热能，从而以高特异性和高效率杀死癌细胞；同时光热可以进行杀菌，显著提高杀菌效率。近红外激光(NIR)具有良好的组织渗透性和非侵入性，是光热疗法的理想光源，且光热疗法可诱导免疫原性死亡。

但是，目前光热治疗相关技术的治疗方式和治疗效果仍然有限，迫切需要一些新的外科辅助治疗策略，为肿瘤的治疗提供新的治疗思路。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶的制备方法，制得的水凝胶同时负载单原子铂和抗肿瘤药物，具有的较好的力学性、优异的光热性能和光稳定性，药物可持续释放，并且具有抗菌和抗肿瘤的效果。

一种负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将甲基丙烯酸化明胶(GelMA)溶于水中，加入甲基丙烯酰化丝素蛋白(SFMA)、单原子铂(CN-Pt)、水溶性抗肿瘤药物和光引发剂，混合均匀，经光照后，得到所述负载单原子铂和抗肿瘤药物的水凝胶。

上述制备方法中，以GelMA和SFMA为水凝胶基础，相比于纯GelMA水凝胶，力学强度明显提高，并且具有合适的溶胀率、稳定的流变性能、缓慢的生物降解性和持续释放药物的特点，GelMA和SFMA为基础的水凝胶具有均匀且连接的空间，可实现CN-Pt和抗肿瘤药物在空间和时间上的可控释放。

目前，单原子铂的光热作用尚无报道，在生物治疗领域尚未有相关研究，本发明发现单原子铂具有优异的光热性能和光稳定性，利用单原子铂的光热特性赋予水凝胶光热治疗作用和抗肿瘤效果，同时利用水凝胶的缓释作用，释放水凝胶内的抗肿瘤药物，降低肿瘤复发率，提高单纯抗肿瘤药物的抗肿瘤效果。

在其中一个实施例中，所述水溶性抗肿瘤药物为吉西他滨。

吉西他滨为水溶性胞嘧啶核苷衍生物，通过核苷激酶磷酸化，转化成具有活性的二磷酸及三磷酸核苷，发挥抗肿瘤作用。吉西他滨的体内半衰期比较短，将其负载在水凝胶内有利于延缓吉西他滨的半衰期，延长药效。

对肿瘤细胞进行光热处理可以增强吉西他滨的化学治疗作用，提高对肿瘤的杀伤作用。

在其中一个实施例中，所述光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基亚磷酸锂，光照采用405nm蓝光，光照时间为5～15s。

在其中一个实施例中，所述甲基丙烯酸化明胶通过以下方法制备得到：将明胶溶于水中，加入甲基丙烯酸酐，反应完成后除杂、干燥，得到甲基丙烯酸化明胶。