[发明专利]纳米药物载体Au/MnO2

说明书

本发明公开了一种纳米药物载体Au/MnO₂，该纳米药物载体为核壳结构，以金纳米棒AuNRs为核，介孔二氧化锰MnO₂为壳；其制备方法先采用种子生长法制备AuNRs，然后利用碱性或中性环境中高锰酸钾与无水乙醇反应，在AuNRs表面包覆上具有介孔结构的MnO₂，在提高AuNRs光热稳定性的同时，达到对药物负载的目的；将MnO₂与AuNRs结合，可以有效地提高其协同治疗效果，在进一步杀伤原始肿瘤的同时，可通过与肿瘤微环境中存在的GSH、H⁺和H₂O₂反应分解为水和氧，缓解肿瘤缺氧改善肿瘤微环境，有效地抑制远端肿瘤的生长，显示了MnO₂基杂化材料在肿瘤治疗领域巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于药物载体技术，具体涉及一种纳米药物载体Au/MnO₂及其制备方法与应用。

背景技术

2017年世界卫生组织(WHO)发布数据表明，世界各国每年死于癌症的总人数高达880万，约占全年死亡总人数的1/6，而且每年新发癌症病例高达1400万，预计到2030年，每年的新增病例将达到2100万，癌症依旧是严重危害人类生命健康和寿命的主要疾病之一。无论是死亡人数还是新增病例，中国均居全球首位。

金纳米棒(AuNRs)在可见或近红外光(NIR)区具有可调的表面等离子体共振(SPR)性质和良好的生物相容性，在NIR激光照射时可通过光热转换效应成为局域化热源，不仅可以用于光热治疗，在药物控制释放领域也显现出令人瞩目的应用前景。但是,AuNRs为棒状实心结构，载药量并不理想。此外,NIR激光照射可使AuNRs的局部温度迅速升高，来不及散去的热量会使AuNRs由棒状变为球状，从而丧失NIR光热转换性能。将AuNRs与具有介孔结构的无机基底结合是提高AuNRs稳定性，并赋予其较高载药率的一种有效途径，不但可将其作为药物载体用于药物的控制释放，还可利用AuNRs的光热转换效应产生的热量杀死肿瘤细胞，实现化学治疗和光热治疗的一体化。

传统治疗方法如手术治疗和化学治疗等，虽然具有一定的治疗效果，但是都存在明显的局限性。它们都是直接切除或杀灭肿瘤细胞，没能改变肿瘤的微环境，使复发和转化率居高不下。肿瘤的微环境常常表现为高乳酸、高过氧化氢(H₂O₂)、高谷胱甘肽(GSH)、低pH值以及乏氧等，这些因素极大地降低了肿瘤的治疗效果，增加了肿瘤的复发和转化率。研究表明，细胞中H₂O₂含量的升高可诱导细胞恶性转化，为此，本发明设计了将二氧化锰(MnO₂)与AuNRs结合，MnO₂可催化肿瘤中高浓度的H₂O₂分解为氧气，既解决了肿瘤的乏氧问题，又抑制了肿瘤的转化。MnO₂还可与肿瘤中高浓度的乳酸和GSH发生氧化还原反应分解为Mn²⁺,赋予纳米载体pH/GSH响应性而达到在肿瘤环境的药物控释目的。另外，MnO₂不仅具有杀死肿瘤细胞和改善肿瘤微环境的效果，而且产生的Mn²⁺可通过肾脏完全排出，具有极好的生物相容性(G.Yang.Nat.Commun.,2017,8:902)。目前为止，鲜有文献以及专利报道MnO₂基杂化材料应用于包载抗肿瘤药物。

发明内容

发明目的：鉴于现有癌症治疗和药物载体存在的上述问题，本发明提供了一种高载药量NIR/pH/GSH多重响应型抗肿瘤纳米药物载体及其制备方法，以及将其用以包载抗肿瘤药物的应用。

技术方案：为了解决以上技术问题，本发明所述的纳米药物载体Au/MnO₂，该纳米药物载体为核壳结构，以金纳米棒AuNRs为核，介孔MnO₂为壳；其中，金纳米棒长度为5-200nm，长径比为1-30，包覆于其表面的壳层为具有介孔结构的二氧化锰，其壳层厚度为0.1-500nm，孔径大小为0.1-100nm。