多酸纳米功能材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于抗癌药物技术领域，涉及一种抗癌用多酸纳米功能材料及其制备方法和应用。

背景技术：

目前，临床上普遍采用化学治疗、手术治疗以及放射线治疗等手段治疗肿瘤，但化疗药物仍存在严重的毒副作用、肿瘤耐药性，手术治疗不彻底等问题，因此开发高效、低毒、广谱、高选择性的抗癌药物成为长期的战略目标。

多金属氧酸盐(poms)是早期过渡金属氧化物的离散聚合物阴离子，具有抗菌、抗癌、抗肿瘤等多种生物活性。poms的分子结构和物理化学性质是可调的，可以调整几乎所有影响与靶向生物大分子的识别和反应性的分子性质，而且易于合成。poms是一类具有富氧表面的金属氧化物簇，几乎任何其他元素都可以被合并到框架中，使其结构多样化且拥有丰富的性能。以往的研究表明，poms作为候选药物的独特优势在于抗肿瘤机制，包括诱导细胞凋亡、与dna的非特异性相互作用减弱、以及抑制atp产生和血管生成促进因子。但由于其在生理ph值下，热力学和运动不稳定，并且通常降解为无机物，限制在进入临床应用。此外，poms过量的桥连氧簇会在表面产生高负电荷，poms与生物分子的相互作用较弱且且不具有特异性。因此需进一步提高poms的生物活性以及降低其副作用。

将多酸与载体复合能够改善多酸表面负电荷的问题，使其更好地与细胞膜结合拓宽其应用范围。例如l.fu等将缺位型多酸包裹装成胶束，提高其抗癌效果(10.1002/small.201500232)；t.d.sun等用peg-2000使多酸自组装成胶束形式(adv.mater.2016,28,7397–7404)。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种以二氧化硅为载体负载多酸、抗癌活性显著增强的多酸纳米功能材料。

实现本发明目的的技术解决方案是：

多酸纳米功能材料的制备方法，包括如下步骤：

将(nh4)18(nh4sb9w21o86)溶于乙醇和水的混合液中，再依次加入十六烷基三甲基溴化铵(ctab)，正硅酸乙酯(teos)和naoh溶液，反应完全后，收集沉淀得到多酸纳米功能材料((nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2)。

优选地，所述的(nh4)18(nh4sb9w21o86)与正硅酸乙酯的质量体积比为1:4，g：ml。

进一步的，所述的十六烷基三甲基溴化铵的浓度为10mg/ml。

优选地，所述的乙醇和水的体积比为1:5。

优选地，所述的naoh溶液的浓度为2m～3m。

优选地，所述的teos和naoh溶液的体积比为(1～2):(1～3)。

本发明还提供上述制备方法制得的多酸纳米功能材料。

进一步地，本发明提供上述多酸纳米功能材料在制备抗肿瘤药物中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的多酸纳米功能材料由二氧化硅负载多酸，降低了细胞毒性，提高去生物相容性，100nm左右的尺寸更容易与细胞结合，使多酸更容易被细胞内化在细胞中释放，制得的多酸纳米功能材料较单纯的多酸相比，具有更为优异的抗肿瘤活性，对肝癌细胞具有较好的抑制率。

附图说明

图1为实施例1制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的x射线衍射图。

图2为实施例1制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的透射电镜图。

图3为对比例1制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的透射电镜图。

图4为对比例2制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的透射电镜图。

图5为不同浓度的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2对hepg2细胞的抑制率图。

图6和图7为不同浓度(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2、(nh4)18(nh4sb9w21o86)下的hepg2癌细胞的存活率图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步地详细说明。

(nh4)18(nh4sb9w21o86)的制备参考文献【jinorg,nucl.chem.vol.42,pp.1583-1586】。

实施例1

多酸纳米功能材料的制备

将100mg(nh4)18(nh4sb9w21o86)溶于体积比为1:5的乙醇和水的混合液中，先加10ml10mg/ml的ctab，然后加入500μl的2m的naoh和400μlteos，反应时间2h，离心收集得到(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2，产率为59％。

化合物(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的x射线衍射图见图1；化合物(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的透射电镜见图2。

对比例1

本对比例与实施例1基本相同，唯一不同的是(nh4)18(nh4sb9w21o86)与teos的质量体积比为5:2，制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的tem图如图3所示。从图中可以看出，该比例下，制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2形貌不规则。

对比例2

本对比例与实施例1基本相同，唯一不同的是乙醇和水的体积比为8:1。制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2的tem图如图4所示。从图中可以看出，该比例下，制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2形貌不规则。

实施例3

药效学实验

体外实验1：mtt法检测药物对肿瘤细胞抑制作用

1.实验材料

肿瘤细胞hepg2(人肝癌细胞)

培养液含10％小牛血清dmem培养液

2.实验步骤

常规复苏细胞，待细胞生长状态良好，调细胞浓度至5×10⁵个/ml，每孔加入细胞3×10³个悬液200μl加入于96孔板，37℃，5％co2培养24h后，实验组设6个浓度，每个浓度五个复孔，每孔加入药液2μl浓度，同时设阳性对照、阴性对照。37℃5％co2培养箱内继续培养48h，实验结束前4h每孔加入20μl5mg/mlmtt培养、阴性对照。继续培养4h，弃上清液，以dmso溶解mtt沉淀，震荡混匀后在酶标仪490nm处测od值。根据所测od值按下列公式计算抑制率。同一样品不同浓度所得的不同抑制率经统计处理求得半数抑制浓度ic50。

抑制率＝((1-实验组od值/对照组od值)×100％。

不同浓度的实施例1制得的(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2(0μg/ml，5μg/ml，10μg/ml，20μg/ml，40μg/ml，80μg/ml)对以上肿瘤细胞的抑制率见图5。通过mtt测得(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2对hepg2的ic50为29.14±0.057μg/ml。同时也设置对比组用来合成(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2所负载的药物(nh4)18(nh4sb9w21o86)对肝癌细胞hepg2的存活率影响见图6和图7。

从图中可以发现随着给药浓度逐渐增加，细胞凋亡呈现梯度增长，表现出一定的剂量依赖，说明本发明的多酸纳米功能材料能诱导癌细胞发生凋亡。与相同浓度的单纯的多酸(nh4)18(nh4sb9w21o86)相比，本发明的多酸纳米功能材料(nh4)18(nh4sb9w21o86)@msio2对hepg2的抑制效果显著提高，说明通过以二氧化硅作为载体，增强了多酸的抑制肿瘤细胞生长的活性，能诱导肝癌细胞发生细胞凋亡从而抑制其生长，表现出较好的抗肿瘤活性。