[发明专利]产生一氧化氮的四氧化三铁磁性纳米材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了产生一氧化氮的四氧化三铁磁性纳米材料、制备方法及应用，纳米材料包括四氧化三铁内核，四氧化三铁内核表面连接有带有氨基的第一反应基团；第一反应基团连接一个或两个精氨酸；精氨酸表面连接催化剂；催化剂可催化肿瘤细胞内过量小分子产生过氧化氢；本发明通过催化剂可催化肿瘤细胞内过量小分子(葡萄糖、NADPH等)产生过氧化氢，过氧化氢与分布在四氧化三铁内核表面的L型精氨酸反应生成一氧化氮，从而提高肿瘤部位一氧化氮的浓度，增加肿瘤部位血管舒张，促进肿瘤血管的正常化，增强纳米颗粒在肿瘤部位的递送和积累，进而增强肿瘤磁热治疗效果。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种产生一氧化氮的四氧化三铁磁性纳米材料、制备方法及应用。

背景技术

氧化铁磁性纳米颗粒介导的磁热肿瘤治疗具有良好的临床应用前景，通过再体外交变磁场作用有效靶向定位肿瘤组织，局部升温后，肿瘤细胞和正常细胞热敏感不同，利用生物热效应，诱导肿瘤细胞的杀伤。撤去外磁场后，磁性纳米颗粒可通过血液循环被内皮网状系统所清除。该疗法在大量的前期临床试验中显示了良好的疗效及较低的副作用，被国际医学界定义为新兴的“绿色疗法”。但是其有效性很大程度取决于氧化铁纳米颗粒在肿瘤部位的聚集浓度和深度。目前被动的EPR效应聚集的纳米粒效率很低，且达到肿瘤深部的纳米粒更少，极大减弱了氧化铁磁性纳米颗粒介导的磁热肿瘤治疗效果。肿瘤内部无序非正常结构的新生血管不利于纳米颗粒的深入递送和积累。如董洪明，吴琳，沈松，两种粒径磁性Fe₃O₄纳米粒的肿瘤靶向及光热治疗研究。研究了粒径对纳米粒子靶向性的影响，认为大粒径具有更好的肿瘤靶向能力，更适合于肿瘤热消融治疗。但是其也存在纳米颗粒在肿瘤部位递送和积累效率低下，导致磁热治疗效果不足的问题。

发明内容

本发明提供一种可在肿瘤微环境响应条件下产生一氧化氮的四氧化三铁磁性纳米材料、制备方法及应用。

本发明采用的技术方案是：一种产生一氧化氮的四氧化三铁磁性纳米材料，纳米材料包括四氧化三铁内核，四氧化三铁内核表面连接带有氨基的第一反应基团；第一反应基团连接一个或两个精氨酸；精氨酸表面连接催化剂；催化剂可催化肿瘤细胞内过量小分子产生过氧化氢。

进一步的，所述第一反应基团为3-(3,4-二羟基苯基)丙酸和多巴胺中的一种。

进一步的，所述催化剂为葡萄糖氧化酶、β-拉帕酮中的一种及以上以任意比例构成的混合物。

进一步的，所述第一反应基团通过肿瘤微环境响应的化学键连接氨基；化学键为二硫键、二硒键、酸敏感的缩醛键、缩酮键、腙键、原酸酯键中的一种及以上。

进一步的，所述精氨酸为L型精氨酸。

纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在四氧化三铁表面连接带有氨基的第一反应基团，得到表面氨基化的四氧化三铁；

步骤2：第一反应基团连接一个精氨酸；

步骤3：在表面连接精氨酸的材料表面连接催化剂，即可得到所需纳米材料。

纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在四氧化三铁表面连接带有氨基的第一反应基团，得到表面氨基化的四氧化三铁；

步骤2：制备双保护精氨酸；

步骤3：采用步骤2中的精氨酸制备双精氨酸脱甲酯；

步骤4：采用步骤1得到的表面氨基化的四氧化三铁和步骤3得到的双精氨酸脱甲酯得到表面氨基化四氧化三铁连接两个精氨酸；

步骤5：在步骤4得到的材料表面连接催化剂，即可得到所需纳米材料。

纳米材料的应用，所述纳米材料在制备肿瘤治疗辅助制剂中的用途。