[发明专利]基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法及其在制备化疗-光动力治疗抗癌药物中的应用

说明书

本发明公开了一种基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法及其在制备化疗‑光动力治疗抗癌药物中的应用，先通过选择性刻蚀法合成中空介孔二氧化硅，再利用中空介孔二氧化硅负载化疗药物阿霉素并包覆一层壳聚糖，随后利用壳聚糖上的氨基通过酰胺化反应偶联光敏剂二氢卟吩和过氧化氢酶，最终得到基于中空介孔二氧化硅载药复合材料。本发明制得的中空介孔二氧化硅复合材料生物相容性好，并且具有肿瘤微环境响应性，不仅可以实现化疗药物阿霉素的可控释放，还可以将过氧化氢转化为氧气改善肿瘤乏氧，从而强化光动力治疗效果，实现化疗与光动力治疗的联合治疗，协同提高肿瘤治疗效率。

技术领域

本发明属于抗癌药物递送系统技术领域，具体涉及一种基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法及其在制备化疗-光动力治疗抗癌药物中的应用。

背景技术

恶性肿瘤（癌症）严重威胁人类生命健康。目前，治疗癌症的传统疗法包括化疗、放疗和手术治疗，其中化疗是较为普遍的一种方法，然而化疗药物在到达肿瘤部位之前存在提前泄露问题，使得其在临床应用中很难获的很好的疗效。因此，实现化疗药物的可控释放，可以有效提高化疗的治疗效果，同时降低对正常组织的损伤。肿瘤的新兴疗法光动力治疗不同于抗癌药物直接进行治疗，而是通过光敏剂在特定波长光照射下，将氧气转化成细胞毒性的单线态氧，进而对肿瘤细胞产生损害。肿瘤细胞异常增殖和肿瘤血管扭曲引起的缺氧肿瘤微环境是光动力治疗的“致命弱点”，极大地限制了光动力治疗的发展。这项技术是利用中空介孔二氧化硅作为载体运输化疗药物、光敏剂和过氧化氢酶，从而实现化疗药物可控释放和自供氧光动力治疗的联合，增强肿瘤治疗效果同时减少副作用。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种制备过程相对简单且价格较为低廉的基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法，该方法制得的复合材料避免了化疗药物的提前释放，降低了对正常组织的损伤，同时改善了肿瘤微环境的缺氧特性，提高光动力的治疗效果，实现了化疗和光动力联合治疗，增强了肿瘤治疗，有效降低副作用，能够用于制备化疗-光动力治疗抗癌药物。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法，其特征在于具体过程为：先通过选择性刻蚀法合成中空介孔二氧化硅，再利用中空介孔二氧化硅负载化疗药物阿霉素并包覆一层壳聚糖，随后利用壳聚糖上的氨基通过酰胺化反应偶联光敏剂二氢卟吩和过氧化氢酶，最终得到基于中空介孔二氧化硅载药复合材料。

本发明所述的基于中空介孔二氧化硅载药复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将45mL无水乙醇和0.8mL氨水置于圆底烧瓶中，再加入7mL二次水和2.2mL正硅酸四乙酯并于30-40℃搅拌2-5h，离心得到实心SiO₂；取15mL无水乙醇、15mL二次水、0.275mL氨水和60mg十六烷基三甲基溴化铵置于圆底烧瓶中并于30-35℃搅拌10min，再加入上述制得的实心SiO₂和正硅酸四乙酯并搅拌6-12h，离心分离并分散在二次水中搅拌30min，随后加入210mg碳酸钠并于50-60℃搅拌10h，离心将所得固体分散在甲醇/盐酸混合溶液中，于80℃冷凝回流12-24h，离心洗涤得到中空介孔二氧化硅HMSNs；

步骤S2：取20mg步骤S1得到的中空介孔二氧化硅HMSNs分散于乙醇中，再加入0.15g 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷并搅拌3-5h，随后加入10mL壳聚糖并搅拌12-24h，得到产物HMSNs-CS，取5mg HMSNs-CS和1mg DOX溶于5mL pH=4.0的PBS溶液中，在避光条件下振荡12-24h后用碱调节混合体系的pH=8.0-9.0，继续在避光条件下振荡2-5h，离心得到DOX@HMSNs-CS；