[发明专利]一种用于骨质疏松的氧化黑磷纳米材料

说明书

本发明提供一种用于骨质疏松的氧化黑磷纳米材料，具体涉及生物医药领域，通过液相剥离获得黑磷晶体；将25mg黑磷粉末分散到25mlN‑甲基吡咯中，超声破碎10h。取棕色悬浊液4000rpm离心8min，收集含有黑磷纳米片的上层液。将黑磷纳米片溶液于12000rpm条件下离心，收集沉淀后重悬于去离子水中，避光保存于4℃。的黑磷纳米片重悬于去离子水后，在室温正常光照下暴露一定t时间即可。本发明为新型双膦酸制剂，可用于抑制破骨细胞的分化形成和发挥功能作用，同时不影响成骨细胞的活性，从而有效的治疗骨质疏松症。本发明有效的利用氧化黑磷独特的性质，在体内和体外均有显著的骨质疏松治疗效果，并且由于本材料具有优良的生物相容性，对生物体毒性影响较小。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种用于骨质疏松的氧化黑磷纳米材料。

背景技术

黑磷由于其独特的物理化学性质和优良的生物相容性，在生物传感、药物递送、光热治疗和光动力疗法和其他方面都是理想候选材料。但黑磷二维材料往往是少层甚至是单层，当暴露在空气中时，易被氧化而降解，降解产物是相对无毒的磷酸阴离子等小分子，通常被认为是无用的。黑磷的降解严重影响其结构和性能，限制了材料进一步的应用，是亟待解决的关键问题。黑磷可降解，且降解产物是磷酸根等小分子，是其优点，但降解过快容易导致功能丧失。因此控制黑磷的降解，是关键问题。研究者创新性将氧化黑磷应用于对破骨细胞及成骨细胞生长和功能的影响，发现氧化黑磷同样具有重要的生物学应用意义，为氧化黑磷的应用提供了新思路。

骨内环境平衡受骨吸收和骨形成的协同调控，这一过程包括破骨细胞吸收旧的骨基质和成骨细胞矿化形成新骨。当这两种细胞系的分化和功能失衡时，有可能导致骨骼和全身疾病，如类风湿关节炎、骨溶解性骨转移、骨髓瘤性骨病和骨质疏松症等。骨质疏松症是一种骨骼疾病，尤其是老年人和绝经后妇女患病几率更高。因此，迫切需要开发具有高度选择性化疗效果的新药物或新方法。通过研究发现，黑磷降解优先发生在位于边缘的磷原子，从纳米片的边缘产生结构衰变，这种边缘氧化形成的结构与一种已临床使用的治疗骨疾病药物双膦酸盐(BiP)药物相似，Bip类药物中治疗效果最好的为唑来膦酸注射液。本研究通过探讨氧化黑磷与骨矿物质的亲和力以及对破骨细胞作用的分子机制，并通过活体研究氧化黑磷对于骨质疏松症的治疗效果，有助于解释材料对于骨细胞影响的机理，为纳米材料作治疗骨类疾病提供了指导意义及可能性。

发明内容

为了拓展黑磷纳米片在生物医学领域的应用，弥补氧化黑磷的缺陷，本发明的目的在于提供一种氧化黑磷纳米材料的用途：通过可生物降解的黑磷治疗骨质疏松症。

本发明提供了如下的技术方案：

一种用于骨质疏松的氧化黑磷纳米材料，制备方法如下：

S1、通过液相剥离获得黑磷晶体；将25mg黑磷粉末分散到25mlN-甲基吡咯中，置于超声破碎仪中进行超声破碎10h，超声破碎仪功率600W。

S2、超声破碎结束后，取棕色悬浊液4000rpm离心8min，收集含有黑磷纳米片的上层液。

S3、将黑磷纳米片溶液于12000rpm条件下离心，收集沉淀后重悬于去离子水中，避光保存于4℃。

S4、所述的黑磷纳米片重悬于去离子水后，在室温正常光照下暴露一定t时间，即获得不同t时间氧化的黑磷。

优选的，S1步骤中，整个超声破碎过程要保持在冰水浴中，防止黑磷溶液过热加速氧化降解

优选的，S4步骤红，获得的不同t时间氧化的黑磷，应用于骨质疏松症。

优选的，所述黑磷纳米片用于核因子κB受体活化因子配体(RANKL)诱导的小鼠巨噬细胞(Raw264.7)及骨髓源性巨噬细胞(BMMs)融合生成破骨细胞。

优选的，所述黑磷纳米片用于受体的成骨细胞前体细胞的成骨分化。