本技術(shù)屬于納米材料抗腫瘤藥物，尤其涉及一種sio2/ica-pda-fa多功能納米粒及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、癌癥是威脅全球人類健康的重要問題，結(jié)直腸癌發(fā)病率在所有癌癥中僅次于乳腺癌、肺癌而居第三位。2020年全球有超過193萬人被確診為結(jié)直腸癌，占全球新增確診癌癥人數(shù)的9.7%，且發(fā)病率與死亡率也在逐年增加。結(jié)直腸癌的治療以綜合治療為主，常用的手段包括外科手術(shù)、放射治療、化學(xué)治療、免疫治療和靶向治療等。盡管大部分結(jié)直腸癌病灶可以通過手術(shù)切除，但很多患者會(huì)在術(shù)后若干年內(nèi)出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，加之部分患者在確診時(shí)已是晚期，錯(cuò)失手術(shù)切除的時(shí)間窗口，因此當(dāng)前的治療手段對(duì)結(jié)直腸癌的治愈率及長(zhǎng)期生存率的影響是有限的。近年來除了傳統(tǒng)的化療藥物，分子靶向藥物及免疫抑制劑也被用于治療結(jié)直腸癌，這些藥物雖然在部分患者中取得了較好的療效，但仍存在毒副作用較多以及部分患者治療響應(yīng)不佳的問題，因此尋找新的安全有效、毒副作用小的治療藥物仍具有重要意義。

2、淫羊藿素（icaritin）為植物淫羊藿中提取的黃酮單體淫羊藿苷的衍生物，已有研究表明其具有廣泛的生物活性，包括抗腫瘤、增強(qiáng)生殖功能、保護(hù)骨關(guān)節(jié)、保護(hù)心血管、增強(qiáng)免疫、抗衰老、抗炎、防輻射等多種藥物作用。雖然icaritin具有多重生物活性，但由于其水溶性差，生物利用度低等問題限制了icaritin在臨床上的廣泛應(yīng)用。

3、近年來，集光熱治療（photothermal?therapy，ptt）、光動(dòng)治療、化學(xué)治療或聲動(dòng)力治療中一種或幾種治療手段于一體的多功能納米遞送系統(tǒng)逐漸受到研究者的關(guān)注，也逐漸成為抗腫瘤臨床研究與應(yīng)用的熱門領(lǐng)域。傳統(tǒng)ptt誘導(dǎo)的非特異性加熱和熱擴(kuò)散，導(dǎo)致腫瘤組織溫度高于50℃，不僅會(huì)增加腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)破壞周圍的正常細(xì)胞和組織。此外，有研究表明腫瘤細(xì)胞中hsp90的高表達(dá)增加了細(xì)胞的耐熱性限制，從而降低了ptt效果，而抑制hsp90表達(dá)水平可以協(xié)同促進(jìn)化療、放療等手段的抗腫瘤效果。此外，hsp90可作為分子伴侶蛋白在細(xì)胞中發(fā)揮重要保護(hù)作用，當(dāng)細(xì)胞暴露于極端溫度、缺氧或藥物等應(yīng)激情況下，熱休克蛋白有助于維持蛋白質(zhì)折疊和其他天然結(jié)構(gòu)功能。因此，降低腫瘤細(xì)胞高溫耐受，并采用低溫光熱療法（low-temperature?photothermal?therapy，ltptt，溫度低于45℃）消融腫瘤是當(dāng)前光熱治療研究的熱點(diǎn)和前沿內(nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的主要是針對(duì)淫羊藿素水溶性差、生物利用度低等問題，開發(fā)一種具有低溫光熱治療協(xié)同效應(yīng)的sio2/ica-pda-fa納米粒及其制備方法和應(yīng)用。該納米粒采用sio2為載體，載體上負(fù)載icaritin，以改善icaritin在水溶液中的分散性并充分發(fā)揮其藥理作用，同時(shí)表面修飾pda和fa，通過fa主動(dòng)靶向腫瘤組織，在細(xì)胞酸性環(huán)境和高濃度谷胱甘肽情況下促進(jìn)icaritin釋放從而抑制hsp90的表達(dá)，克服腫瘤細(xì)胞的耐熱特性，在近紅外的照射下實(shí)現(xiàn)低溫光熱治療和icaritin藥物治療的雙重抗腫瘤作用。

2、本發(fā)明的主要技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種sio2/ica-pda-fa多功能納米粒，所述多功能納米粒為核殼結(jié)構(gòu)，以二氧化硅為載體，二氧化硅表面負(fù)載淫羊藿素以及修飾有聚多巴胺和葉酸。

4、作為一種可能的設(shè)計(jì)，所述二氧化硅為有機(jī)介孔二氧化硅。

5、第二方面，本發(fā)明提供sio2/ica-pda-fa多功能納米粒的制備方法，包括：

6、將二氧化硅分散于分散液中形成懸浮液；

7、向懸浮液中加入淫羊藿素，后室溫下攪拌反應(yīng)結(jié)束后離心干燥得到sio2/ica納米粒；二氧化硅和淫羊藿素的質(zhì)量比為4~6:1；

8、鹽酸多巴胺分散于溶劑中形成鹽酸多巴胺溶液；

9、鹽酸多巴胺溶液和sio2/ica納米?；旌虾笫覝叵路磻?yīng)，離心干燥得到具有殼核結(jié)構(gòu)的sio2/ica-pda納米粒；鹽酸多巴胺和sio2/ica納米粒的質(zhì)量比為0.8~1.2:1；

10、將nh2-peg-fa溶解于含有1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺和n-羥基丁二酰亞胺的緩沖溶液中，得到nh2-peg-fa溶液；

11、sio2/ica-pda納米粒分散于分散液中形成sio2/ica-pda懸浮液；

12、nh2-peg-fa溶液滴加于sio2/ica-pda懸浮液中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后離心和清洗得到所述sio2/ica-pda-fa多功能納米粒；

13、所述nh2-peg-fa、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺、n-羥基丁二酰亞胺以及sio2/ica-pda納米粒的質(zhì)量比為0.7~1.2:1.8~2.2:0.8~1.5:5.5~6.3。

14、作為一種可能的設(shè)計(jì)，所述nh2-peg-fa由以下步驟制備得到：

15、將nh2-peg-nh2聚合物溶解于nahco3溶液中形成nh2-peg-nh2溶液；

16、(boc)2o溶解于二氧六環(huán)溶液中形成(boc)2o溶液；nh2-peg-nh2聚合物、nahco3、(boc)2o以及二氧六環(huán)的質(zhì)量比為：1.5~2.2:0.253：0.206：62.04；

17、在冰浴條件下將(boc)2o溶液滴入nh2-peg-nh2溶液中，滴加完成后于室溫下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后調(diào)整ph值為7-8，旋蒸后萃取得到boc-peg-nh2；boc-peg-nh2加入溶劑得到boc-peg-nh2溶液；

18、將葉酸溶解于含有1-乙基-（3-二甲基氨基丙基碳酰二亞胺）和n-羥基琥珀酰亞胺的緩沖溶液中形成葉酸溶液；葉酸、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基碳酰二亞胺）以及n-羥基琥珀酰亞胺的質(zhì)量比為0.8~1.2:2:1.2；

19、將boc-peg-nh2溶液滴加于葉酸溶液中室溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后旋蒸得到boc-peg-fa；

20、將boc-peg-fa溶解于無水二氯甲烷中，室溫下加入三氟乙酸反應(yīng)，反應(yīng)完成后經(jīng)過旋蒸、乙醚沉淀以及真空干燥得到所述nh2-peg-fa；boc-peg-fa、無水二氯甲烷以及三氟乙酸的質(zhì)量比為0.8~1.3：13.25：5.3725。

21、作為一種可能的設(shè)計(jì)，所述二氧化硅由以下步驟制備得到：

22、將十六烷基三甲基溴化銨溶解于含有氨水的溶劑中形成混合溶液；

23、將混合溶液加入正硅酸乙酯和雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物形成的混合溶液中，反應(yīng)結(jié)束后，離心獲得白色沉淀；

24、十六烷基三甲基溴化銨的質(zhì)量和正硅酸乙酯的體積比為20~35mg：1.5~2.0ml；

25、正硅酸乙酯和雙-[3-(三乙氧基)硅丙基]四硫化物的體積比為0.7~1.2:1。

26、作為一種可能的設(shè)計(jì)，所述白色沉淀采用酸性乙醇回流法進(jìn)行純化。

27、作為一種可能的設(shè)計(jì)，將白色沉淀分散于酸性乙醇溶液中回流7~9h。

28、作為一種可能的設(shè)計(jì)，所述混合溶液形成過程中的溫度為75~82℃。

29、本發(fā)明的有益效果：

30、1.sio2/ica納米粒呈均勻分布的球形，且分散性良好，包被pda后sio2/ica-pda納米粒具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)。sio2/ica納米粒的水合粒徑約為60nm，帶負(fù)電荷-2mv，sio2/ica-pda的粒徑約為115nm，其電位約為-18mv，sio2/ica-pda-fa的粒徑約為120nm，電位為-5mv，更有利于細(xì)胞吞噬。

31、2.本發(fā)明制備的sio2/ica-pda-fa納米粒在nir照射下具有良好的光熱效應(yīng)，重復(fù)nir照射4次，sio2/ica-pda-fa納米粒最高溫度沒有變化，光熱穩(wěn)定性良好。

32、3.本發(fā)明制備的sio2/ica-pda-fa納米粒在ph5.5的酸性和gsh（谷胱甘肽）雙重刺激下，icaritin的釋放率為49%，在此基礎(chǔ)上經(jīng)nir處理后icaritin的釋放率為70%，表明該納米粒在nir照射下可快速響應(yīng)腫瘤細(xì)胞微環(huán)境，提高胞內(nèi)藥物的有效劑量。

33、4.本發(fā)明制備的sio2/ica-pda-fa納米粒具有較強(qiáng)的抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖的效果，并且在腫瘤球中具有良好的滲透能力，因此可應(yīng)用于治療腫瘤的藥物中。

34、5.本發(fā)明制備的sio2/ica-pda-fa納米粒具有較好的生物安全性，同時(shí)在808nm波長(zhǎng)的近紅外激光下可以明顯的殺傷腫瘤細(xì)胞。本發(fā)明可以使sio2/ica-pda-fa納米材料在腫瘤部位緩慢釋放藥物，pda包裹能夠響應(yīng)nir升高溫度，fa與腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的葉酸受體結(jié)合，使其主動(dòng)、特異性靶向腫瘤細(xì)胞提高ica在腫瘤組織的富集，在此基礎(chǔ)上，ica引起腫瘤凋亡，并降低hsp90的表達(dá)，nir照射條件下提高光熱治療效果，同時(shí)降低對(duì)腫瘤周圍組織的損傷。