本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥復合材料，具體涉及一種可聯(lián)合化學動力治療和聲動力治療乳腺癌的雙單原子金屬納米酶材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、三陰性乳腺癌作為最具侵襲性的乳腺癌亞型，面臨著轉(zhuǎn)移率高的問題，導致腫瘤治療預后效果差，死亡率高。為了治療乳腺癌，阿霉素等抗生素類藥物被廣泛應用，然而，由于藥物外排和免疫抑制引起的阿霉素嚴重耐藥導致乳腺癌治療失敗風險日漸升高。近年來，各種金屬單原子納米酶材料已被廣泛應用于乳腺癌治療當中，包括鋅單原子材料、錳單原子材料、鋅銅雙原子材料等。

2、順序單原子合成策略獲得的雙單原子納米酶結(jié)合化學動力治療聯(lián)合聲動力治療的乳腺癌治療是一種新型的有效方法，可以解決單原子空間利用率低和催化效率低等缺點。該技術(shù)目前在構(gòu)建具有逆轉(zhuǎn)阿霉素耐藥的的雙單原子納米納米酶材料方面存在難點，從而難以保證有效的活性氧擴增的同時逆轉(zhuǎn)阿霉素耐藥。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可聯(lián)合化學動力治療和聲動力治療的雙單原子納米酶及其制備方法，保證多途徑高效產(chǎn)生活性氧的同時逆轉(zhuǎn)阿霉素耐藥性，阻止阿霉素藥物外排，提高乳腺癌治療效果。

2、本發(fā)明提供的一種可聯(lián)合化學動力治療和聲動力治療的雙單原子納米酶，采用表面保護熱解策略將二氧化硅修飾于zif-8納米顆粒表面，形成核-殼結(jié)構(gòu)；采用順序單原子合成策略將cu-tipp連接在介孔二氧化硅表面，為了進一步獲得鋅銅雙單原子納米顆粒，采用煅燒還原法制備在不同空間的鋅銅雙單原子納米顆粒；所述鋅單原子納米酶顆粒粒徑為65-85nm，所述鋅銅雙單原子納米酶顆粒粒徑為175-185nm，所述雙單原子納米酶zn/cu-bsan-dox顆粒粒徑為180-190nm；所述二氧化硅殼層厚度為10-25nm。上述的粒徑范圍，便于雜化納米酶進入腫瘤細胞用于治療。

3、本發(fā)明提供的一種可聯(lián)合化學動力治療和聲動力治療的雙單原子納米酶材料制備方法，包括以下步驟：

4、(1)將9.4-9.5g?zn(no3)2加入400-500ml甲醇溶液中，然后在20-40℃條件下中攪拌0.5h-1.0h以充分混合均勻，形成溶液a；

5、(2)將11-12g?c4h6n2加入400-500ml甲醇溶液中，然后在20-40℃條件下中攪拌0.5h-1.0h以充分混合均勻，形成溶液b；

6、(3)將步驟(1)形成的溶液a加入到步驟(2)形成的溶液b中，然后在20-40℃條件下中攪拌1.0h-2.0h，離心后收集沉淀物，利用甲醇溶液洗滌3-5次，在60-70℃下干燥12h-16h，收集得到zif-8納米顆粒物；

7、(4)將步驟(3)獲得的zif-8納米顆粒物分散于200-300ml甲醇溶液中，再加入5-10ml氫氧化鈉溶液，在室溫下攪拌0.2h-0.4h；

8、(5)將0.1-0.2g十六烷基三甲基溴化銨ctab和1-2ml正硅酸乙脂teos添加到步驟(4)的溶液中，在室溫下攪拌2h-3h，利用超純水洗滌3-5次，在60-70℃下干燥12h-16h，收集得到zif-8@sio2納米顆粒物；

9、(6)將40-50mln，n-二甲基甲酰胺dmf和0.1-0.2g磷酸三異丙酯tipp加入到250ml圓底燒瓶中混合，再將含有0.1-0.2g醋酸銅cu(ch3coo)2·h2o的40-50ml二甲基亞砜dms溶液加入到上述溶液中，在170-180℃回流4-5小時，并去除約70-80ml?dmf，然后加入150-200ml冰水，混合均勻后將剩余溶液冷卻至室溫，放置1-2h后離心，用水洗滌，在120-130℃下真空干燥3-4h，獲得cu-tipp顆粒；

10、(7)將15-20mg步驟(6)獲得的cu-tipp顆粒和400-500mg步驟(5)獲得的zif-8@sio2顆粒分散在100-120ml?dmf中，在175-180℃下攪拌1-2h后，加入280-300mg?tipp，在110-120℃下繼續(xù)攪拌1-2h，得到澄清溶液，冷卻到室溫后加入含有170-180mgα，α’-二溴對二甲苯的20-30ml?dmf中，并劇烈攪拌20-30min，混合均勻后在110-120℃下攪拌40-50h，將混合懸浮液離心，并分別用dmf和乙醇洗滌三次，之后在80-90℃下真空干燥10-12h后，獲得固體粉末，再將固體粉末置于管式爐中，并在h2/ar(5％h2)氣氛中以800-900℃，5-8℃/min的加熱速率焙燒1-2h，將焙燒后的材料用0.01-0.02mnh4hf2溶液在60-70℃下蝕刻10-20min，離心并用水洗滌三次，最終冷凍干燥后獲得zn/cu-bsan材料；

11、(8)將0.1-0.2g?zn/cu-bsan材料懸浮于100-110ml乙醇中，再加入20-30ml0.2-0.3m二硫代乙二醇溶液，在室溫下攪拌20-25小時，離心并用乙醇洗滌三次，在室溫下真空干燥以獲得zn/cu-bsan-sh顆粒；

12、(9)將10-12mg?dox·hcl和25-30mg乙酰硫代乙酸鹽sata置于10ml試管中，并用3-5ml?dmf溶解，然后向試管中加入5-10μl三乙胺并攪拌2-3h，得到sata取代的阿霉素dox-sata溶液，之后用5-10ml水稀釋，再用5-10ml乙酸乙酯提取兩次，然后依次用1％鹽酸、飽和碳酸鈉和飽和鹽水洗滌三次，再通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到dox-sata顆粒；

13、(10)將純化的4mg步驟(9)獲得的dox-sata顆粒溶解在2-5ml?dmf中，dmf與3-4mg鹽酸羥胺(0.5m)和2-5μl三乙胺混合，在混合溶液中繼續(xù)化學反應1小時后，純化產(chǎn)物并干燥以獲得dox-sh顆粒；

14、(11)將步驟(10)獲得的10-15mgdox-sh顆粒溶解到10-15mldmso溶液中，然后加入2-5mg步驟(8)獲得的zn/cu-bsan-sh，在室溫下攪拌24小時并以14000rpm離心10min，最后冷凍干燥后得到zn/cu-bsan-dox納米顆粒。

15、作為優(yōu)選地，所述步驟(1)中所述甲醇溶液中zn(no3)2濃度為18-20mg·ml-1，步驟(2)中所述c4h6n2濃度為20-25mg·ml-1。

16、作為優(yōu)選地，所述步驟(3)所述的zif-8納米顆粒物是由重量百分比為90-97％的甲醇，4-6％的蒸餾水，0.01％-0.09％zn(no3)2，0.1％-0.3％的c4h6n2反應而合成的。

17、作為優(yōu)選地，所述步驟(4)中所述的氫氧化鈉的濃度為60-80mg·ml-1，所述步驟(5)中所述的十六烷基三甲基溴化銨(ctab)質(zhì)量為1-2mg·ml-1，正硅酸乙脂(teos)的濃度為15-20mg·ml-1。

18、作為優(yōu)選地，所述步驟(5)zif-8@sio2納米粒子包含重量百分比為70-85％的zif-8、15-30％的二氧化硅。

19、作為優(yōu)選地，步驟(6)中所述dmf溶液中tipp濃度為2-5mg·ml-1，二甲基亞砜中cu(ch3coo)2·h2o濃度為2-5mg·ml-1。

20、作為優(yōu)選地，步驟(7)中所述cu-tipp和zif-8@sio2質(zhì)量比為1：20-1：25，dmf溶液中cu-tipp濃度為2-3mg·ml-1，dmf溶液中zif-8@msio2濃度為4-5mg·ml-1，dmf溶液中α，α’-二溴對二甲苯濃度為6-9mg·ml-1。

21、作為優(yōu)選地，步驟(8)中所述乙醇溶液中zn/cu-bsan濃度為1-2mg·ml-1，乙醇溶液和二硫代乙二醇溶液的體積比為3：1-5：1，dmf溶液中dox·hcl濃度為3-4mg·ml-1，dmf溶液中乙酰硫代乙酸鹽(sata)濃度為6-9mg·ml-1，dmf溶液中鹽酸羥胺濃度為1-2mg·ml-1，三乙胺和dmf體積比為1:1000-1:2000。

22、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

23、(1)本發(fā)明構(gòu)建具有化學動力治療和聲動力治療的雜化納米酶，保證有效的活性氧擴增的同時逆轉(zhuǎn)阿霉素耐藥，提高腫瘤治療效率。

24、(2)本發(fā)明有效的整合了化學動力治療和聲動力治療，通過雙途徑產(chǎn)生大量活性氧，有效逆轉(zhuǎn)當前乳腺癌治療的阿霉素耐藥問題。

25、(3)本發(fā)明涉及的制備方法反應條件溫和，所制備的材料均具有較良好的生物安全性和生物相容性，具有良好的臨床轉(zhuǎn)化可能性。

26、(4)本發(fā)明通過設計了雙單原子納米酶zn/cu-bsan-dox-nps，通過活性氧(ros)擴增對間充質(zhì)干細胞(mscs)和4t1細胞的線粒體造成損傷，從而逆轉(zhuǎn)bc-dox抗性；通過激活煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nadph)氧化酶(nox)釋放dox來改善原位h2o2的自我供應；活性氧的擴增是由zn/cu-bsa?n的增強化學動力學治療(cdt)和聲動力學治療(sdt)觸發(fā)的，它們通過打破透明質(zhì)酸(ha)屏障和dox外排有效逆轉(zhuǎn)dox耐藥性；本發(fā)明通過ros擴增顯著促進免疫改善，包括dc成熟、t細胞活化和m1巨噬細胞的極化，作為“六邊形”抗腫瘤戰(zhàn)士，zn/cu-bsan-dox?nps在多模式dox抗性乳腺癌治療中顯示出巨大的潛力，這進一步拓展了單原子納米酶的新制備策略和臨床抗腫瘤應用范式。