[发明专利]一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料及其制备方法和应用

说明书

一种仿生的中空碳‑铜金属有机框架负载阿霉素材料及其制备方法和应用，涉及纳米材料技术领域；包括中空碳‑铜金属有机框架和负载于所述的中空碳‑铜金属有机框架上的阿霉素，所述的中空碳‑铜金属有机框架外壁包覆有细胞膜；所述中空碳‑铜金属有机框架包括中空碳和生长在所述中空碳内的铜金属有机框架，所述铜金属有机框架中铜离子与所述中空碳连接。本发明利用中空碳‑铜金属有机框架能够高效负载阿霉素，同时阿霉素在肿瘤细胞体内产生氧化应激反应，增强了过氧化氢的产生，与中空碳‑铜金属有机框架存在协同效应，提高化学动力治疗的效果；复合纳米材料通过细胞膜的包裹，能够有效地模拟贴壁细胞，更容易地被肿瘤细胞辨别并摄取。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料和应用。

背景技术

癌症严重威胁人们的生命健康，临床上癌症治疗方法主要有手术切除、放射疗法、化学疗法等。其中化学动力疗法(Photodynamic therapy，PDT)可通过具有催化功能的纳米材料与微环境中或利用细胞内源性的过氧化氢为反应条件发生芬顿(Fenton)反应或类芬顿反应产生单线态氧等细胞毒性活性氧(Reactive oxygen species，ROS)，它可以氧化关键细胞大分子导致肿瘤细胞凋亡。大量研究表明，PDT对实体肿瘤具有很好的治疗前景。

在纳米材料上负载金属离子可以通过芬顿或类芬顿反应进行化学动力治疗，但是现有技术中的纳米材料存在以下问题：金属离子难以有效地固定在载体上，一旦在体内形成游离的离子，会产生金属毒性，并且被快速代谢排出体外，无法发挥治疗作用；即使将金属离子固定在纳米材料上，金属离子与过氧化氢无法充分接触，从而无法有效催化产生ROS。

阿霉素为广谱抗肿瘤药，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用,阿霉素能在肿瘤细胞体内产生氧化应激反应，在化学动力疗法中具有一定的应用潜力；但是由于阿霉素对机体具有强烈的细胞毒性作用，采用合适的药物载体将其输送到靶向组织中并控制药物的释放速度，可提高药物的利用率、安全性和有效性。目前的药物载体普遍不具备化学动力治疗的应用中的催化效果，且药物的负载效率偏低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料，在中空碳上形成铜金属有机框架结构，能高效催化ROS进行化学动力治疗，且搭载阿霉素进行协同治疗。

本发明的目的之二在于提供一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料的制备方法，能够高效负载阿霉素，易于被肿瘤细胞辨别并摄取。

本发明的目的之三在于提供一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料的应用。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种仿生的中空碳-铜金属有机框架负载阿霉素材料，包括中空碳-铜金属有机框架和负载于所述的中空碳-铜金属有机框架上的阿霉素，所述的中空碳-铜金属有机框架外壁包覆有细胞膜；所述中空碳-铜金属有机框架包括中空碳和生长在所述中空碳内的铜金属有机框架，所述铜金属有机框架中铜离子与所述中空碳连接。

进一步地，所述铜金属有机框架包括铜离子和与所述铜离子配位的有机配体，所述有机配体包括对苯二甲酸和聚乙烯吡咯烷酮。

进一步地，所述中空碳-铜金属有机框架与阿霉素的质量比为1：(0.25-8)；优选地，所述中空碳-铜金属有机框架与阿霉素的质量比为1：(0.5-4)。

进一步地，所述中空碳-铜金属有机框架的制备方法，包括以下步骤：

S1，将中空碳与铜盐在水中混合均匀，真空干燥后，得到中空碳-铜离子复合物；

S2，将所述中空碳-铜离子复合物、聚乙烯吡咯烷酮和对苯二甲酸加入溶剂中混合均匀，加热反应，即得到中空碳-铜金属有机框架复合纳米材料。