[发明专利]ZnO@PMAA-b-PHPMA量子点纳米材料及其制备和作为药物载体的应用

说明书

本发明公开了一种ZnO@PMAA‑b‑PHPMA量子点，是以亲水性的N‑(2‑羟丙基)‑甲基丙烯酰胺(HPMA)为起始原料，在引发剂的作用下，通过RAFT聚合法制得大分子RAFT试剂，再使大分子RAFT试剂与甲基丙烯酸锌共聚得到聚合物配体分子，然后加入氢氧化锂形成以聚甲基丙烯酸‑b‑聚(N‑(2‑羟丙基)‑甲基丙烯酰胺为外壳，ZnO纳米颗粒为核的水溶性量子点纳米材料，具有很高的pH敏感性，在pH值小于5.5时立即分解，释放负载的抗癌药物。药物体外释放实验表明，该纳米材料可以对细胞内酸性环境作出响应，实现细胞内药物的可控释放，同时有利于提高药物在肿瘤细胞中的累积，减少药物毒副作用。

技术领域

发明涉及一种水溶性的ZnO量子点纳米材料，尤其涉及一种ZnO@PMAA-b-PHPMA 量子点纳米材料及其制备方法；本发明同时涉及该ZnO量子点纳米材料为药物载体的应用在制备抗肿瘤药中的应用，属于纳米材料制备和生物医学领域。

背景技术

恶性肿瘤是一种严重威胁人类健康的常见病和多发病，是引起死亡的主要原因之一。发展抗肿瘤药物的新型靶向载体，增加药物靶向性，提高生物利用度，降低毒副作用，是目前备受关注的课题。近年来，随着纳米科学技术的飞速发展，纳米药物载体应运而生，将药物包封于纳米药物载体中，可以调节释药的速度，增加生物膜的透过性、改变在体内的分布以及提高生物利用度等，并逐渐成为治疗癌症最有效的方法之一。

相比传统的量子点如碲化镉或硫化镉，ZnO量子点由于具有宽禁带（3.37 eV）、高激子束缚能（60 meV）、无毒性，良好生物相容性，价格低廉等优点，作为新型纳米材料日益受到研究者的重视。众所周知，肿瘤细胞外环境（pH 6.0-7.2)）比血液和正常组织（pH 7.4）低而显酸性，核内体及溶酶体中的pH甚至低达5.0-5.5，而氧化锌量子点在pH值为7.4时是稳定的，但当pH值小于5.5时立即分解，转换成可被人体吸收的锌离子。阿霉素可通过与锌离子配位负载到量子点表面，量子点通过细胞内吞作用跨过细胞膜，在核内体或溶酶体内分解以释放阿霉素分子，并最终进入细胞核杀灭细胞。

聚HPMA是一种对身体无害的生物相容高分子，且水溶性好。将阿霉素，喜树碱等药物和HPMA共聚药物的临床试验已进行到三期，不仅能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物在体内的稳定性，同时增加药物在肿瘤部位的富集，使药效得到更好的发挥等特点，被作为肿瘤靶向药物载体已应用于临床试验。

甲基丙烯酸（MAA）是一种生物相容性良好的双功能有机分子，通过羧基键合吸附在量子点表面，并且利用双键键合长链的疏水基团，对量子点表面有效地进行修饰。同时长链基团的另一端的羟基,羧基等亲水性基团，可以与生物大分子，如蛋白质和核酸上的官能团发生偶联，对生物分子进行分析。

因此，水溶性好的聚N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺HPMA与聚甲基丙烯酸（PMAA）共聚后包覆ZnO量子点表面，使量子点表面钝化，避免了量子点间的团聚，且消除表面缺陷，从而得到水溶性良好的量子点。另外这使三者的抗肿瘤活性进行叠加，以促进聚合物对肿瘤的抑制作用，同时体现出良好的生物相溶性，以减少对正常组织的伤害，有望为抗癌药物的制备提供更多的选择。

发明内容

本发明的目的是利用N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)和甲基丙烯酸(MAA)的性质，提供一种具有水溶性的ZnO@PMAA-b-PHPMA 量子点纳米材料；

本发明的另一目的是提供一种具有水溶在制备抗肿瘤药中的应用性的ZnO@PMAA-b-PHPMA 量子点纳米材料的制备方法；

本发明更重要的一目的，就是提供一种具有水溶性的ZnO@PMAA-b-PHPMA 量子点纳米材料作为药物载体在制备抗肿瘤药中的应用。

一、具有水溶性的ZnO@PMAA-b-PHPMA 量子点纳米材料的结构