一种钌纳米材料及其制备方法和药物

本发明属于纳米药物制备，具体涉及一种钌纳米材料及其制备方法和药物。

背景技术：

1、当前癌症和炎症依然危害影响着人类的健康，它们都是一类与活性氧相关的疾病，炎症是由于在正常组织中产生过量的活性氧而引发细胞氧化应激导致机体器官损伤。尽管许多分子已被用作抗氧化剂来减少炎症带来的活性氧水平，如乙酰半胱氨酸，但它们缺乏有效的抗氧化功效，而纳米酶具有催化活性高、成本低、稳定性好等特点，作为一种前景广阔的抗氧化剂备受关注。

2、另一方面，基于肿瘤微环境弱酸性、乏氧和高过氧化氢(h2o2)表达等特征，出现了肿瘤微环境响应新兴的癌症治疗方法，如化学动力疗法(cdt)和光动力疗法(pdt)。通过激活肿瘤微环境中过量的过氧化物，芬顿反应可在原位产生细胞毒性羟自由基，从而引发细胞凋亡、抑制肿瘤(即cdt)，然而肿瘤微环境中h2o2水平有限，所以单一的cdt治疗也无法满足治疗肿瘤的重任。光动力疗法(pdt)通过激发光敏剂在靶组织中产生单线态氧来诱导肿瘤细胞死亡，与传统化疗和放疗相比，具有无创、选择性强、副作用小等优点，但耗氧型光动力疗法(pdt)会受到肿瘤局部缺氧的不利影响，从而降低产生活性氧(ros)的效率。

3、化疗药物顺铂作为一种一线抗癌药物已广泛使用，但治疗癌症的同时会产生副作用，如急性肾损伤等，该疾病与在肾脏产生过量ros相关，临床应用时不得不以减轻顺铂剂量的方式缓解副作用，这样做使得抗癌疗效也大打折扣。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种钌纳米材料及其制备方法和药物，以解决现有化疗药物治疗效果不佳的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钌纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将钌盐溶于有机溶剂一中，随后加入还原剂和表面活性剂混合均匀，置于保护性气体中回流反应，冷却至室温后得到沉淀一，将沉淀一洗涤-离心后，所得沉淀二分散于有机溶剂二中，即得钌纳米颗粒溶液；钌盐中元素钌、还原剂和表面活性剂的摩尔比为1-2∶3-5∶2-5；

4、s2：将钌纳米颗粒溶液洗涤，离心得沉淀三，将沉淀三溶于有机溶剂三中，随后加入聚乙二醇混匀，利用聚乙二醇修饰钌纳米表面，可将钌纳米颗粒从油相转为亲水相，增加其生物相容性，静置后得到亲水性的钌纳米材料。

5、本发明利用钌纳米材料调节活性氧水平，消除活性氧可减轻氧化应激损伤，从而保护功能器官；而产生活性氧则可杀死癌细胞，从而治疗肿瘤。钌纳米材料可用于管理ros水平，可以在正常生理环境中展现出多酶活性(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶)，以消除过量活性氧(ros)保护机体；同时利用正常组织和肿瘤的病理生理差异，在肿瘤微环境响应下，钌纳米材料氧化还原态发生转化，在酸性环境下与过氧化氢反应发挥化学动力治疗产生有毒的羟基自由基，并在肿瘤区域发挥其特殊物理化学性质(如光动力治疗能力、光热治疗)产生ros杀死肿瘤细胞，提高肿瘤治疗。钌纳米材料具有高生物安全性，可用与作为化疗药物的佐剂。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

7、进一步，钌盐中元素钌、还原剂和表面活性剂的摩尔比为1∶3.4∶1∶1.4。

8、进一步，还原剂为1,2-十六烷二醇。

9、进一步，表面活性剂由油胺和油酸以1-2∶1-3的摩尔比组成。

10、进一步，回流反应温度为250-350℃，回流反应时间为1-2h。

11、进一步，回流反应温度为300℃，回流反应时间为1.5h。

12、进一步，有机溶剂一为二苄基醚；有机溶剂二为正己烷、四氢呋喃或三氯甲烷；有机溶剂三为三氯甲烷；保护性气体为氮气或氩气。

13、进一步，洗涤所用洗涤液为无水乙醇。

14、进一步，步骤s1中的离心转速为5000-6000rpm，离心时间为5-10min。

15、进一步，步骤s2中的离心转速为10000-20000rpm，离心时间为5-10min。

16、进一步，聚乙二醇的分子量为200-6000kda。

17、进一步，钌纳米材料在使用前需分散于去离子水中。

18、本发明还公开了采用钌纳米材料的制备方法制得的钌纳米材料。

19、本发明还公开了一种包含钌纳米材料的化疗药物佐剂。

20、本发明的有益效果为：

21、1、本发明制得的钌纳米材料可在正常组织中消除有害的ros，以减轻顺铂导致的急性肾损伤；同时由于在肿瘤微环境中可转化为ros产生剂，以辅助化疗药物进行多重机制联合治疗。

22、2、本发明公开的化疗药物佐剂具有高生物安全性，能够减少化疗药物顺铂治疗肿瘤时引起其他器官脏器的毒副作用；具体来说，在生理环境中，钌纳米材料发挥多酶活性，以消除顺铂引起的过量有害活性氧。同时,在肿瘤微环境响应下，过氧化氢氧化后三价钌和氧空位生成，在肿瘤微环境弱酸和激光引入后,可以在肿瘤部位产生活性氧以提高化疗药物顺铂疗效。

23、3、本发明所用原料容易获得、工艺简便，易于放大化生产、重复利用率高。

技术特征：

1.一种钌纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂为1,2-十六烷二醇。

3.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂由油胺和油酸以1-2∶1-3的摩尔比组成。

4.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述回流反应温度为250-350℃，回流反应时间为1-2h。

5.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂一为二苄基醚；所述有机溶剂二为正己烷、四氢呋喃或三氯甲烷；所述有机溶剂三为三氯甲烷；所述保护性气体为氮气或氩气。

6.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤所用洗涤液为无水乙醇。

7.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的离心转速为5000-6000rpm，离心时间为5-10min。

8.根据权利要求1所述的钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中的离心转速为10000-20000rpm，离心时间为5-10min。

9.采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的钌纳米材料。

10.一种化疗药物佐剂，其特征在于，包含权利要求9所述的钌纳米材料。

技术总结
本发明公开了一种钌纳米材料及其制备方法和药物，制备方法为将钌盐、还原剂和表面活性剂混合，置于保护性气体中回流反应，随后将冷却得到的沉淀分散于有机溶剂中，即得钌纳米颗粒溶液；最后利用聚乙二醇修饰钌纳米颗粒，得到亲水性的钌纳米材料。本发明制备的钌纳米材料具有良好的过氧化氢酶类活性、超氧化物歧化酶类活性和羟基自由基清除能力，可在正常组织中消除有害的ROS，以减轻顺铂导致的急性肾损伤；同时由于在肿瘤微环境中可转化为ROS产生剂，以辅助化疗药物进行多重机制联合治疗。

技术研发人员：赵征寰,朱诗琦,霍琳琳,曾杰,谭明亚
受保护的技术使用者：重庆医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17