[发明专利]一种谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子的制备方法及其应用，该纳米粒子是通过偏钒酸铵、透明质酸经过一步法合成。本发明的制备方法简单，原料便宜易得。通过透明质酸修饰后的钒氧化物纳米粒子具有生物相容性好、在水溶液中具有良好分散性等特点。而且，经谷胱甘肽孵育后在近红外区域具有良好吸收，能将近红外光转换为热能，可用于光热治疗。本发明制备的钒氧化物纳米粒子可以用于肿瘤微环境中谷胱甘肽响应型光热治疗，在癌症光热治疗领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医药材料领域，具体是一种谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子的制备方法及其应用。

背景技术

近年来，肿瘤组织固有的生理微环境特征(如氧化还原态、pH、酶、离子等)触发的诊疗引起了人们的广泛关注。这种治疗方法可以同时减少抗癌药物对正常组织的损伤，提高其治疗效果。在各种生理参数中，氧化还原状态在慢性炎症、中风、癌症等多种病理状态中起着重要作用(Rubartelli, A.; Lotze, M. T. Trends Immunol. 2007.)。研究表明谷胱甘肽(GSH)是肿瘤中含量最多的还原剂，肿瘤组织中谷胱甘肽的含量明显高于正常组织，同时谷胱甘肽水平升高也会严重地限制部分药物对肿瘤光热治疗的效果。因此，开发具有制备简单、生物相容性好、低廉易得、具有谷胱甘肽响应试剂用于消耗谷胱甘肽的同时进一步提高光热治疗效果的新型纳米材料是广大研究学者的研究热点，这对开发出新型的纳米材料具有极大的意义。

目前，已有文献报道过渡金属钒族化合物可以应用于动物体内生物传感，药物递送，成像和光热治疗（Chen Y, Cheng L, Dong Z, et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2017.）。钒是一种具有多价态的金属元素，其中钒的不同价态对应不同的颜色，所以越来越多的研究学者利用此特点应用于癌症治疗的研究。偏钒酸铵溶液在加热的条件下可得到金黄色的高价钒氧化物溶液，该高价钒氧化物具有谷胱甘肽响应，在谷胱甘肽的孵育下被还原成具有近红外区域吸收且溶液颜色呈黑色的低价钒氧化物。但是，高价钒氧化物具有很大的毒性，这就限制了其在体内的应用。

发明内容

本发明提供了一种谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子的制备方法及其应用，旨在进一步拓宽现有光热治疗试剂的功能。

首先，本发明提供的一种谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子的制备方法，以偏钒酸铵、透明质酸为原料，该方法包括下述步骤：

1）称取一定量的偏钒酸铵和透明质酸分别溶于蒸馏水，搅拌均匀，备用；

2）加热搅拌偏钒酸铵溶液，反应得到金黄色溶液，即钒氧化物溶液A；

3）将钒氧化物溶液A逐滴加入透明质酸溶液中，搅拌均匀后转移到高温高压反应釜中反应，得到透明质酸修饰的钒氧化物纳米粒子的水溶液B；

4）往水溶液B中加入等体积乙醇，离心，得到黄色固体C；

5）将固体C用乙醇洗涤3遍，再离心，得到固体D；

6）真空干燥固体D，即得到谷胱甘肽响应型钒氧化物纳米粒子。

本发明制备方法步骤1）中，偏钒酸铵和透明质酸的质量比为1:1；偏钒酸铵与蒸馏水质量比为1:40；透明质酸与蒸馏水质量比为1:100。

本发明制备方法步骤2）中，加热温度为60~100 ℃，反应时间为10~60 min。

本发明制备方法步骤3)中，反应釜温度为60~100 ℃，反应5~6 h。

本发明的另一个目的是提供通过以上所述的方法制备得到一种具有谷胱甘肽响应的钒氧化物纳米粒子用于光热治疗。