[发明专利]一种肿瘤微波热-动力治疗的金属有机骨架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种肿瘤微波热‑动力治疗的金属有机骨架材料及其制备方法和应用，所述金属有机骨架材料的中心金属离子为镍离子和钴离子。该金属有机骨架材料可用于肿瘤微波热疗增敏与微波动力治疗中，能够实现良好的肿瘤治疗效果。

技术领域

本发明涉及金属有机骨架材料的制备技术及其生物应用领域，尤其涉及一种肿瘤微波热-动力治疗的金属有机骨架材料及其制备方法和应用。

背景技术

癌症(恶性肿瘤)日渐成为严重威胁人类健康的主要公共卫生问题之一(CACancer J Clin 2018，68，394-424)。国家癌症中心最新的统计数据显示，近10多年来，癌症发病率每年保持约3.9％的增幅，死亡率每年保持约2.5％的增幅(Chin J Cancer Res2018，30(1)，1-12，Chin J Cancer Res 2019，31(1)，99-116)。居民因癌症引起的死亡约占全部死因的23.91％，且近十几年来癌症的发病死亡均呈持续上升态势，每年因癌症所致的医疗花费超过2200亿。癌症已经严重影响了中国乃至全世界人民的健康幸福生活，给人类社会带来了巨大的痛苦与挑战。因此，癌症的防控形势严峻。

目前，癌症的临床应用治疗方式主要有：手术、放疗、化疗、热疗、生物治疗、中医药疗法、分子靶向治疗等(Biomaterials 2018，158，1-9，ACS Nano 2017，11(7)，7006-7018，Nat Commun 2017，8(1)，1343)。但临床最常用的还是传统的治疗方法，即手术、化疗和放疗，以及被现今公认为第四种与第五种治疗模式的生物疗法及肿瘤热疗(New Engl J Med2005，352(10)，987-996，Nat Commun2017，8(1)，902)。其中，肿瘤热疗(thermotherapy)是利用非电离辐射的物理能量加热来使肿瘤组织升温从而达到有效治疗温度的肿瘤治疗方法。肿瘤热疗是一种纯物理性治疗，它的物理能量热源包括红外线、超声波、高频电磁波等，能有效杀死肿瘤细胞(Nat Rev Cancer 2014，14(3)，199-208，Acs Nano 2015，9(6)，6626-6633)。近年来肿瘤热疗取得了很多重大进步，在临床应用方面也发展迅速，它不仅可以直接杀死癌细胞，以直接有效治疗肿瘤；而且能作为辅助治疗方法来提高放、化疗的效果，从而增加放、化疗的敏感性，同时还可以减轻放、化疗的副作用，因而被称之为除手术、化疗、放疗和生物治疗之外的第五种肿瘤治疗方法(Chem Rev 2015，115(19)，10637-89，Nanoscale 2017，9(33)，11888-11901)，在肿瘤治疗中具有重要的地位。

微波热疗作为一种新兴的绿色疗法，具有无创或者微创的非侵入性、加热效率高、治疗范围宽、穿透深度大等优点，在临床肿瘤治疗中占据重要的地位。但是，随着基础研究和临床应用的日益发展，微波热疗的局限性开始逐渐显露，微波热疗技术无法实现特异性加热，也就是说微波热疗无法将其加热范围局限在肿瘤部位，因此肿瘤部位与正常组织之间的温差不大，致使微波热疗对肿瘤区域所造成的热效应不足，会有肿瘤细胞的残余，造成肿瘤的复发。纳米技术的发展为这一问题提供了解决可能，利用纳米材料在肿瘤区域的高渗透、长滞留(EPR)效应可以提高微波热疗的特异性，扩大微波消融面积。然而，基础研究发现，虽然引入纳米材料作为微波增敏剂可以改善微波热疗非特异性加热的问题，提高微波热疗疗效。但是，在远离微波源的肿瘤边缘温度会迅速降低，导致热量不足，因此难以彻底杀死肿瘤细胞。而这些处于亚致死性状态的肿瘤细胞有可能会通过自身修复而复活，导致微波热疗后肿瘤区域仍然会有局部病灶残余，造成肿瘤局部复发。因此，单一的微波增敏热疗仍无法满足肿瘤复杂多变微环境的需求，无法彻底杀灭肿瘤。

因此，如何制备在微波热疗的同时进行微波动力治疗的纳米材料，通过将微波热疗增敏、微波动力效应相结合，以有效增加肿瘤微波热疗的特异性，并杀灭肿瘤细胞；同时，通过微波动力疗法辅助微波热疗有效杀灭微波热疗后肿瘤区域的残余局部病灶，以彻底杀灭肿瘤，从而达到体内外良好的微波热-动力效果，实现有效的肿瘤微波热-动力治疗成为亟待解决的技术难题。

发明内容