[发明专利]一种类普鲁士蓝纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种类普鲁士蓝纳米材料及其制备方法和应用，所述类普鲁士蓝纳米材料的化学式为K_xA_y[Fe(CN)₆]_z，其中A选自钙、镁、锌、锰和铁中的至少一种，0≤x≤1，1≤y≤3，1≤z≤2。

技术领域

本发明涉及一种具有高生物相容性、水溶性和体内安全性的基于高效游离Fe²⁺化学结合的治疗体内Fe²⁺或Fe³⁺过多引发的疾病，包括但不限于肿瘤化疗中诱发的心脏损伤等疾病的类普鲁士蓝纳米材料及其制备方法，属于生物医药领域。

背景技术

体内不同部位Fe²⁺或Fe³⁺的含量显著提升可引发组织细胞铁死亡、凋亡、自噬等多种细胞死亡模式，从而引发多种疾病类型，包括心肌损伤等。目前此类疾病模型基本采用物理络合的方式来降低体内Fe²⁺含量从而缓解疾病症状，存在络合效率不足、治疗效果不理想或副作用较大的问题，亟需新型高效安全药物的研发。

临床化疗药物引起的心肌损伤是接受蒽环类化疗药物(如多柔比星)、抗代谢药物(如5-氟尿嘧啶)或者抗微管药物(如紫杉醇)的肿瘤化疗患者常见多发的严重毒副作用之一。其中尤以蒽环类化疗药物多柔比星(Doxorubicin,DOX)所造成的心肌损伤效应最为显著。临床上，使用阿霉素进行化疗的患者需定期服用/注射右雷佐生(Dexrazoxane,DEX)来减轻化疗带来的心肌毒性。然而大量临床数据表明DEX的使用会影响DOX的肿瘤治疗效果并引起严重的骨髓抑制效应，因而DEX作为化疗辅助药物的使用受到很大限制。

最近的基因谱测序研究发现，阿霉素处理的心肌组织表现出典型的细胞凋亡特征，并发现了游离Fe²⁺含量的明显提升。心肌组织中大量的病理Fe²⁺进一步造成心肌细胞/组织的氧化应激，并最终诱导了心肌细胞的细胞凋亡。临床上一些心脏保护剂虽然可以从一定程度上络合细胞内游离的Fe²⁺并缓解DOX所引发的心肌毒性，但并不能对Fe²⁺所引发的下游氧化应激进行清除，限制了其心肌保护作用。

发明内容

为了解决目前Fe²⁺或Fe³⁺过量引发的诸多疾病的治疗中使用的治疗效果不够理想、副作用大和安全性差的缺点，本发明的目的是提供一种可治疗该类疾病的纳米材料(纳米药物)，其制备方法简单、纳米颗粒分散性好、粒径小、生物安全性高。

第一方面，本发明提供了一种类普鲁士蓝纳米材料，所述类普鲁士蓝纳米材料的化学式为K_xA_y[Fe(CN)₆]_z，其中A选自钙、镁、锌、铁、锰中的至少一种，0≤x≤1，1≤y≤3，1≤z≤2。

较佳的，所述类普鲁士蓝纳米材料具有球形结构或立方块结构，平均粒径可控制在5～40nm之间。优选地，所述类普鲁士蓝纳米材料中可合成平均粒径为36nm的CaPB，30nm的MgPB，8nm和40nm的ZnPB，以及由8nm的ZnPB形成的平均粒径为28nm的ZnPB纳米团簇。

较佳的，所述类普鲁士蓝纳米材料对Fe²⁺具有结合力和选择性，并与Fe²⁺发生置换反应，形成结构稳定的普鲁士蓝。

在本公开中，类普鲁士蓝纳米材料是采用金属离子A取代铁离子位置形成不稳定的类普鲁士蓝结构，可以在有游离Fe²⁺存在的条件下迅速发生置换反应，将Fe²⁺结合到类普鲁士蓝纳米材料的晶体结构中，形成稳定的普鲁士蓝。

第二方面，本发明还提供了一种上述的类普鲁士蓝纳米材料的制备方法，包括：

(1)将A的氯化物和有机化合物溶解在去离子水中，得到氯化物溶液；