[发明专利]一种酸响应释氢纳米药物及其制备方法

说明书

一种酸响应释氢纳米药物及其制备方法，本发明涉及新材料领域和生物医用材料领域，本发明的目的之一在于提供一种新型抗肿瘤药物，所述的抗肿瘤药物包括有介孔二氧化硅载体和担载在其内的具有酸响应特性的H₂前体药物。介孔二氧化硅纳米载体比表面积大于500m²/g且表面具有硅羟基增强了其氢键作用，因此具有超高的氢气担载量(可达130.6mg/g)，解决现有氢气治疗易扩散，担载量低，难以控制的技术问题。本发明提供具有酸响应特性的H2纳米治疗剂有如下优点：1)药物担载量高，担载氢气量高；2)缓释时间长；3)能够实现靶向运输氢气到肿瘤部位；4)可控性好，不需要外源性刺激，更适合体内应用。5)只对肿瘤细胞有害，几乎不影响正常细胞。

技术领域

本发明涉及新材料领域和生物医用材料领域，具体涉及一种基于介孔二氧化硅吸附担载氨硼烷类前药构建一类新型酸响应释氢纳米药物。

背景技术

化学药物治疗是临床上治疗癌症，尤其中晚期癌症的主要方法，是一种有效的全身性治疗手段，但是传统的化疗药物和给药方式，存在着化疗药物无特异性识别，易损伤正常细胞和组织甚至引发全身性中毒；肿瘤细胞摄入药物效率低，反复给药易致肿瘤细胞产生耐药性等缺点。

气体治疗作为一种新兴的肿瘤治疗技术，主要利用具有治疗性的气体(氢气H₂、一氧化氮NO、一氧化碳CO、硫化氢H₂S、氧气O₂等)取代传统的化疗药物，避免了化疗药物的毒副作用。氢气无色无味无毒，氢分子是一种有效的抗氧化物质，可选择性中和氧化性较强的活性氧，如羟自由基和亚硝酸阴离子，但对氧化性较弱的活性氧无明显作用，因而不影响活性氧的生物信号作用。

研究表明，摄入富氢水对心、脑、肾、小肠等脏器缺血再灌注损伤具有显著保护作用，对衰老、糖尿病、帕金森症等慢性氧化应激性疾病也有明显治疗效果。氢气不仅能促进结肠癌细胞凋亡，联合化疗药物5-氟尿嘧啶使用时更具有协同作用，也可以缓解肾脏毒性，而不影响其抗肿瘤效果。氢气可以缓解肝癌患者放疗不良反应，显著提高肿瘤患者生活质量，而不影响放疗效果.

目前氢气的给药方式主要是吸氢气，喝氢水，注射氢的生理盐水，脂质体直接包裹氢气等，难以到达深度病灶区，气体药物的靶向运载和可控性释放是当今气体治疗所面临的主要挑战。因此，通过利用肿瘤内源性微环境触发氢气的释放，不仅备受肿瘤治疗领域的关注，而且对于实现H₂气体在体内安全可控的释放和推进气体治疗临床治疗具有重要的科研价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，基于当前严峻的癌症形势以及未来纳米生物医学发展的趋势，利用氢气作为一种无毒无害的新型医疗气体的美好前景，本发明提出通过采用生物相容性好且可降解的介孔二氧化硅纳米粒子为载体，超高量担载一类储氢量极高的H₂前药，旨在构建一种对肿瘤微酸环境响应性释放的新型智能H₂纳米药物，以克服目前癌症治疗领域出现的药物担载量低、诊治毒副作用大、外源性刺激对身体不利等缺点，实现针对恶性肿瘤的集内源性触控 H₂释放与原位治疗恶性肿瘤的新型纳米药物气体治疗。在此，本发明首先提供一种新型具有肿瘤微酸环境响应特性的H₂纳米治疗剂，包括具有介孔孔道的二氧化硅实心纳米球，位于所述二氧化硅介孔孔道中具有酸响应特性的H₂前体药物- 氨硼烷、金属氨硼烷、三甲胺硼烷、二甲胺硼烷、三氮杂硼烷、环硼氮六烷、硼酸三异丙酯。

本发明的目的之一在于提供一种新型抗肿瘤药物，所述的抗肿瘤药物包括有介孔二氧化硅载体(MSN)和担载在所述的介孔二氧化硅载体内的具有酸响应特性的H₂前体药物。介孔二氧化硅纳米材料(MSN)作为载体利用氢键配合-吸附法担载氢气前药，介孔二氧化硅纳米载体比表面积大于500m²/g且表面具有硅羟基增强了其氢键作用，因此具有超高的氢气担载量(可达130.6mg/g)，解决现有氢气治疗易扩散，担载量低，难以控制的技术问题。