[发明专利]多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子及其制备和应用，该制备过程具体包括以下步骤：(1)往十六烷基三甲基溴化铵与去离子水形成的溶液中加入乙二醇和氨水，搅拌升温，再滴入双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物与正硅酸四乙酯的混合溶液，反应；(2)将步骤(1)所得产物洗涤后，与CuCl₂·2H₂O、FeCl₃·6H₂O和C₄H₆MnO₄混合，反应，离心，所得产物再加入去离子水、乙二醇，接着加入硫化钠溶液和CH₃COONa形成反应体系，超声处理，再水热反应，所得反应产物收集后，清洗干燥，即得到目的产物。与现有技术相比，本发明的制备方法简单，制得多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子可以实现成像引导下将多种治疗方式进行有效的结合。

技术领域

本发明属于纳米复合粒子制备技术领域，涉及一种多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子及其制备和应用。

背景技术

恶性肿瘤是全球人类健康的公共威胁，化疗仍是治疗癌症最常用的方法。然而，在临床应用上，化疗药物受到桎梏，体现在对耐药癌症无效、癌组织与正常组织无选择性差异而产生的不良影响。肿瘤微环境具有以下特性：肿瘤细胞内的酸性pH、过剩的H₂O₂含量。

纳米催化治疗策略被引入到癌症治疗中，特别是在肿瘤内促进毒性制剂的产生，规避对正常组织的损伤，作为一种很有前途的策略为新型生物医学提供前所未有的机会。此外，具有氧化还原响应的纳米系统与其他催化剂结合，能够促进特定的氧化还原反应发生，导致纳米载体解体并随后释放药物，提高治疗的效果。另外有研究表明金属硫化物可以大大增加芬顿反应的催化效率，提高化学动力学治疗。

现有技术如DOI号为10.1016/j.cej.2019.03.272的文章公开了一种Cu-Fe-MSNs的合成及应用。在合成二氧化硅纳米粒子过程与TEOS中混入金属盐，最后制得Cu-Fe-MSNs材料。该方法在治疗肿瘤过程中，通过Fenton和类Fenton反应产生自由基，进行化学动力学治疗，合成的二氧化硅纳米管，增强DOX的负载效率，在肿瘤微酸性环境释放负载的DOX。另外DOI号为10.1021/jacs.9b03503的文章公开了一种DSF@PEG/Cu-HMSNs的合成及应用。该发明首先合成二氧化硅微球，通过与铜的金属盐经过水热法合成Cu-HMSNs纳米粒子。通过在表面修饰PEG和装载药物DSF，合成最后的产物DSF@PEG/Cu-HMSNs。Cu²⁺产生羟基自由基(·OH)，进行化学动力学治疗，DSF进行化疗，两者协同作用诱导癌细胞凋亡。已有文献DOI号为10.1002/adma.201901778指出金属硫化物可以提高芬顿反应的效果。上述文献合成的复合材料虽然是可降解的，但未硫化的金属催化进行Fenton和类Fenton反应产生·OH少，化学动力学治疗效果不明显又没有光热治疗的功效并且不具备成像功能，不能通过成像监测癌症的异质性和适应性提供潜在地个性化的治疗。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子及其制备和应用。

本发明可实现MRI引导下的化疗协同光热治疗和化学动力学治疗。所制备的多功能M_xS_y-HMSN纳米复合粒子具有高的DOX负载量，并且具有pH/激光照射双重响应释放性能。

本发明制备的多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子，反应过程条件温和且尺寸均一。纳米复合粒子能够触发材料生物降解，诱导肿瘤细胞增加治疗的敏感性，硫化的多重金属可以极大地提高化学动力学治疗并且能够提供光热治疗，最大化的提高肿瘤的治疗效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种多金属硫化掺杂的介孔二氧化硅纳米复合粒子的制备方法，包括以下步骤：