一种硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子及其组合物

摘要

本发明公开了一种含有硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，包括：位于内核的Se和双层SiO2外壳，其直径为10‑200nm，所述的纳米粒子可搭载足量Se并能在较长时间范围内以稳定速率缓释，并通过注射、口服、涂抹、贴敷等任意方式使用。

说明书

技术领域

本发明属于载体技术领域，具体涉及一种含有硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子的组合物。

背景技术

近年来，由于生活习惯、环境污染以及遗传、免疫等外源性和内源性因素，罹患癌症的人数增长迅速。泌尿系统中致癌物质常通过尿液使尿路上皮产生肿瘤，肾盂、输尿管、膀胱、尿道的尿路上皮肿瘤均有其共性，可能导致多器官发病。由于尿液在膀胱内停留时间最长，所以引起的膀胱癌也最为常见。

周凯等在《经尿道钬激光膀胱肿瘤切除术治疗膀胱癌患者的疗效及其对炎性因子的影响分析》(国际泌尿系统杂志，2020，40(6):979-982.)中公开了一种经尿道钬激光膀胱肿瘤切除术(HOLRBT)治疗膀胱癌的方法。

张国辉等在《局限性前列腺癌调强适形放疗联合间歇性内分泌治疗的疗效评价》(癌症进展，2014，(1):9-15.)中公开了调强适形放射治疗联合间歇性内分泌治疗方法治疗局限性前列腺癌，疗效优于单纯调强适形放射治疗。

任筱寒等在《免疫检查点抑制剂在泌尿系统恶性肿瘤中的应用》(南京医科大学学报，2021，41(1):141-148.)

专利文献CN201510867132.9公开了二羟基丙酮可以用于制备治疗泌尿系统肿瘤的药物。

专利文献CN201110036702.1公开了蛇葡萄素钠治疗膀胱癌的新用途，本发明提供了一种含有蛇葡萄素或其药学上可接受的盐的药物组合物，通过静脉给药等方式给药，用于治疗泌尿系统癌症，尤其是膀胱癌。

目前针对泌尿系统的恶性肿瘤通常采用手术、化疗、放疗、免疫治疗、中医中药治疗、介入治疗等传统手段。这些治疗方法均无法精确定位癌组织进而导致治疗时对正常组织产生较大的毒副作用。

基于纳米材料的肿瘤靶向治疗和光热治疗(PTT)为癌症治疗提供了新的思路。“纳米医药”以其靶向性好、治疗方式多样、副作用小、成本低等特点受到医学工作者的广泛关注。与此同时，利用纳米材料的肿瘤富集效应(EPR)设计载体并搭载有效药物，联合传统治疗方式以期较大幅度地提高泌尿系统肿瘤的治愈率并减少毒副作用，成为目前生物医学领域研究的热点。

氧化应激在多种癌症尤其是泌尿系统肿瘤中扮演重要角色，是治疗的关键靶点之一。已有诸多研究报道，硒(Se)作为一种还原性物质，对肿瘤细胞具有杀伤作用，并且硒(Se)已被广泛验证可通过减少氧化应激来抑制肿瘤的发生与发展。但由于Se的治疗剂量和毒性剂量窗口很小，治疗过程中容易发生中毒，故限制了其在临床上的应用。

综上所述，亟需一种可搭载足量Se并能在较长时间范围内以稳定速率缓释的纳米载体材料。

发明内容

技术问题：

本发明创造的目的是针对现有技术上的不足，对多孔Se@SiO

技术方案：

本发明提供一种硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，所述的纳米粒子包括：位于内核的Se和双层SiO

进一步地，所述的纳米粒子的双层球壳经刻蚀剂刻蚀，所述的双层球壳具有介孔结构。

更进一步地，刻蚀剂选自：聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠、氢氟酸、氟化铵、硝酸铵、硝酸铈铵或磷酸。

更进一步地，刻蚀剂选自：聚乙烯吡咯烷酮、硝酸铵。

进一步地，所述的纳米粒子的直径为10-200nm(具体如，10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm、200nm)。

更进一步地，所述的纳米粒子的直径为80-120nm。

更进一步地，所述的纳米粒子的直径为100nm。

进一步地，所述的纳米粒子的内层外壳直径为10-100nm(具体如，10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm)。

更进一步地，所述的纳米粒子的内层外壳直径为20-90nm。

更进一步地，所述的纳米粒子以Se粉为原料，先制备Cu

本发明还提供一种硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子的制备方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤(1)：以Se粉为原料，制备Cu

步骤(2)：将步骤(1)制得的Cu

步骤(3)：将步骤(2)制得的Se@SiO

进一步地，步骤(1)中以Se粉为原料，采用一锅法制备Cu

更进一步地，一锅法为将硒粉与氢氧化钠溶于去离子水中，待硒粉完全溶解后，分别加入N

更进一步地，步骤(1)中，硒粉与氢氧化钠的重量比为1:100-1:50(具体如，1:100、1:90、1:80、1:70、1:60、1:50)；加热温度为80-100℃(具体如，80℃、85℃、90℃、95℃、100℃)；加热时间为1-4h(具体如，1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h)；Cu

更进一步地，步骤(1)中，将硒粉与氢氧化钠(硒粉与氢氧化钠的重量比为1:100-1:50)溶于去离子水中，待硒粉完全溶解后，分别加入N

进一步地，步骤(2)中将步骤(1)制得的Cu

更进一步地，反相微乳液法为取去离子水、正己醇、曲拉通X-100、正己烷和Cu

更进一步地，步骤(2)中，Cu

更进一步地，步骤(2)中，正己醇与Cu

更进一步地，步骤(2)中，曲拉通X-100与Cu

更进一步地，步骤(2)中，正硅酸四乙酯与Cu

更进一步地，步骤(2)中，氨水与Cu

更进一步地，步骤(2)中，搅拌时间为12-24h(具体如，12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h)。

更进一步地，步骤(2)中，取去离子水、正己醇(正己醇与Cu

进一步地，步骤(3)中，将步骤(2)制得的Se@SiO

更进一步地，模板剂选自：无机模板剂或有机模板剂。

更进一步地，模板剂选自：十六烷基三甲基溴化铵、二正丙胺、环己胺、乙二胺、正丁胺、聚乙二醇或吡咯烷。

更进一步地，模板剂为十六烷基三甲基溴化铵。

更进一步地，刻蚀剂选自：聚乙烯吡咯烷酮、氢氧化钠、氢氟酸、氟化铵、硝酸铵、硝酸铈铵或磷酸。

更进一步地，刻蚀剂选自：聚乙烯吡咯烷酮、硝酸铵。

更进一步地，刻蚀剂为硝酸铵的乙醇溶液。

更进一步地，步骤(3)中，取去离子水、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵和氨水混合，搅拌均匀后，加入上述步骤(2)制得的Se@SiO

更进一步地，步骤(3)中，十六烷基三甲基溴化铵与Se@SiO

更进一步地，步骤(3)中，十六烷基三甲基溴化铵与Se@SiO

更进一步地，步骤(3)中，Se@SiO

更进一步地，步骤(3)中，Se@SiO

更进一步地，步骤(3)中，NH

更进一步地，步骤(3)中，NH

更进一步地，步骤(3)中，NH

更进一步地，步骤(3)中，PVP与水的添加比为PVP：水＝10mg:3mL-30mg:1mL(具体如，10mg:3mL、10mg:2mL、10mg:1mL、20mg:1mL、30mg:1mL)。

更进一步地，步骤(3)中，PVP与水的添加比为PVP：水＝10mg:1mL。

更进一步地，步骤(3)中，加热温度为50-70℃(具体如，50℃、55℃、60℃、65℃、70℃)。

更进一步地，步骤(3)中，加热时间为1-4h(具体如，12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h)。

更进一步地，步骤(3)中，取去离子水、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵(十六烷基三甲基溴化铵与Se@SiO

进一步地，所述的纳米粒子溶在pH 7.4的磷酸缓冲盐(PBS)溶液中，在搅拌的情况下，分别在预设的时间离心收集上清液用于电感耦合等离子体(ICP)测定硒的浓度，离心后的产物继续加入相同量的对应的磷酸缓冲盐(PBS)溶液，继续搅拌，重复该操作步骤，测得所述的纳米粒子的第5天的硒释放速率≤50％，第10天的的硒释放速率≤70％。

更进一步地，所述的纳米粒子的第5天的硒释放速率≤50％，(具体如，10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％)。

更进一步地，所述的纳米粒子的第10天的的硒释放速率≤70％，(具体如，10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％)。

本发明还提供一种组合物，所述的组合物包含硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，还包括其他任选的混合物、纯净物、单质或化合物等。

在本发明的具体实施方式中，所述的组合物中还包括药学或日化用品可接受的辅料。

进一步地，所述日化用品可接受的辅料选自：表面活性剂、增稠剂、渗透剂、芳香剂、染料、增塑剂、缓冲剂、遮光剂、还原剂、乳化剂、防腐剂、珠光剂、防晒剂、增湿剂、润肤剂、防泡沫剂、止汗剂、自由基清除剂、杀菌剂、螯合剂、抗头屑剂、碱化剂、酸化剂、脂肪醇、蜡、硅氧烷、植物油、矿物油、合成油、维它命、矿物填料和蛋白中的一种或两种以上的组合。

进一步地，所述药学可接受的辅料选自：填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、矫味剂、着色剂、掩味剂、pH调节剂、缓冲剂、防腐剂、稳定剂、抗氧化剂、润湿剂、表面活性剂、悬浮剂和吸收增强剂中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述填充剂选自：微晶纤维素、淀粉、预胶化淀粉、改良淀粉、硅化微晶纤维素、低取代羟丙基纤维素、葡萄糖、蔗糖和乳糖中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述粘合剂选自：聚乙二醇、淀粉、改良淀粉、预胶化淀粉、明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、共聚维酮、阿拉伯胶、明胶和羟丙基甲基纤维素中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述粘合剂选自：聚乙烯基吡咯烷酮、羟丙基甲基纤维素和羟丙基纤维素中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述崩解剂选自：交联聚乙烯吡咯烷酮、交联羧甲基纤维素钠、交联羧甲基淀粉钠、干淀粉和低取代羟丙基纤维素中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述润滑剂选自：硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂酸锌、硬酯富马酸钠、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇、山嵛酸甘油酯、微粉硅胶和滑石粉中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述润滑剂选自：硬脂酸镁、硬脂酸中的一种或两种的组合。

更进一步地，所述稳定剂选自：盐酸、L-盐酸半胱氨酸、盐酸甘氨酸、苹果酸、焦亚硫酸钠、柠檬酸、乙酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、酒石酸、琥珀酸、草酸、丙二酸、苯甲酸、苦杏仁酸、L-半胱氨酸、抗坏血酸和异抗坏血酸中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述稳定剂选自：盐酸、L-盐酸半胱氨酸和酒石酸中的一种或两种以上的组合。

在本发明的具体实施方式中，所述的组合物中还包括第二活性成分，所述的第二活性成分选自：化学合成物、天然提取物和生物合成物中的一种或两种以上的组合。

更进一步地，所述的第二活性成分选自：抗生素、抗病毒药、抗真菌药、镇痛药、减食欲药、治牛皮癣药、治痤疮药、抗疱疹药、抗关节炎药、抗哮喘药、抗惊厥药、抗糖尿病药、止泻药、抗组胺药、抗炎药、抗偏头痛药、止恶心药、抗雄激素药、抗梅毒药、抗肿瘤药、抗震颤麻痹药、止痒药、抗精神病药、清热药、解痉药、抗胆碱能药、拟交感神经药、抗心律失常药、抗高血压药、利尿药、制尿药、血管舒张药、安眠药、免疫抑制药、肌肉松弛药、抗副交感神经药、精神兴奋药、驱虫药、镇静药、安神药、睾酮、雌二醇、皮质类固醇、黄嘌呤衍生物、钾通道阻断剂、钙通道阻断剂、β-阻断剂、α-阻断剂、蛋白质、多肽、多糖、疫苗、抗原和抗体中的一种或两种以上的组合。

进一步地，所述的组合物可以配制为以下形式的药物制剂：针剂、糖浆剂、酏剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、片剂、胶囊、锭剂、霜剂、膏剂、凝胶剂、乳剂等。

更进一步地，所述药物制剂优选为单位剂型。在这种形式中，该制剂被再分成包含适当量的活性组分的单位剂量。单位剂型可以是胶囊，片剂或者任意剂型；另外，单位剂型也可以是包装好的制剂，诸如包装在小瓶或者安瓿中的片剂、胶囊和粉剂等。如果需要，组合物还可包含其它适合的治疗剂。

更进一步地，在某些实施方案中，所述组合物可单独使用，或与其他制剂联合使用。

本发明还提供一种所述的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子作为载体的应用；

优选地，所述的载体应用于日化用品或药物中。

本发明还提供一种所述的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子在制备日化用品或药物中的应用。

进一步地，所述的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子作为载体在制备日化用品或药物中的应用

进一步地，所述的应用为在制备抗氧化、修复组织创面日化用品中的应用。

进一步地，所述的日化用品选自：清洁剂、皮肤类化妆品、口腔类化妆品或毛发类化妆品；

更进一步地，所述的清洁剂选自：洁肤清洗剂、清洁霜、清洁面膜、洁肤膏或洁肤液；

更进一步地，所述的皮肤类化妆品选自：浴液、精华液、原液、精华乳、润面霜、粉底霜、遮瑕膏、精华霜或妆前霜；

更进一步地，所述的口腔类化妆品选自：牙膏、牙粉或含漱液；

更进一步地，所述的毛发类化妆品选自：洗发液、护发乳或洗发膏。

进一步地，所述的应用为在制备抗氧化、增强免疫力、抗菌、抗癌或修复组织创面药物中的应用。

本发明还提供一种所述的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子在制备预防和/或治疗癌症药物、靶向试剂或药物载体中的应用，

优选地，所述的癌症包括：皮肤癌，淋巴瘤，母细胞瘤，髓母细胞瘤，视网膜母细胞瘤，肉瘤，脂肪肉瘤，滑膜细胞肉瘤，神经内分泌肿瘤，胃泌素瘤，胰岛细胞癌，间皮瘤，神经鞘瘤，听神经瘤，脑膜瘤，腺癌，黑素瘤，白血病，淋巴样恶性肿瘤，鳞状细胞癌，上皮鳞状细胞癌，肺癌，小细胞肺癌，非小细胞肺癌，腺癌肺癌，肺鳞癌，腹膜癌，肝细胞癌，胃癌，肠癌，胰腺癌，成胶质细胞瘤，子宫颈癌，卵巢癌，肝癌，膀胱癌，乳腺癌，结肠癌，直肠癌，子宫癌，唾液腺癌，肾癌，前列腺癌，外阴癌，甲状腺癌，肛门癌，阴茎癌，梅克尔细胞癌，食管癌，胆道肿瘤，头颈部癌。

进一步地，所述的药物还包括红外光热治疗剂。

技术效果：

(1)本发明制备得到的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，其合成所需基本材料来源广泛易得、成本低廉，并且制备工艺成熟、生产周期短。；

(2)本发明制备得到的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，由生物相容性较好的双层SiO

(3)本发明制备得到的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，外层SiO

(4)本发明制备得到的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，得益于其生物安全性的有效提升，该纳米材料可通过静脉、口服、外用贴敷等多种给药方式发挥作用。

(5)本发明制备得到的硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子，通过控制局部Se在安全浓度范围内发挥杀伤肿瘤细胞的作用，降低了Se的生物毒性，可应用于肿瘤细胞的化疗，通过EPR效应将具有治疗作用的Se运输至肿瘤部位，提高对泌尿系统肿瘤治疗精准性的同时减少对正常组织和细胞的毒副作用，符合抗癌药物载体技术领域的应用要求。

附图说明

图1(a)是硒/二氧化硅(Se@SiO

图1(b)是硒/双层二氧化硅(Se@SiO

图2是硒/二氧化硅(Se@SiO

图3是硒/双层二氧化硅(Se@SiO

图4是硒/双层二氧化硅(Se@SiO

图5是硒/双层二氧化硅(Se@SiO

图6是硒/双层二氧化硅(Se@SiO

具体实施方式

除非另有定义，本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义，如在本发明中出现的以下缩写及其对应的物质为：

PVP 聚乙烯吡咯烷酮

PTT 光热治疗

EPR 肿瘤富集效应

XRD图谱 X射线衍射图谱

TEM图 透射电镜图

PBS 磷酸缓冲盐溶液

ICP 电感耦合等离子体

ddH

ELISA法 酶联免疫吸附测定法

ALB 白蛋白

ALP 血清碱性磷酸酶

ALT 谷丙转氨酶

AST 谷草转氨酶

γ-GT γ-谷氨酰转移

PA 前白蛋白

UA 尿酸

BUN 尿素氮

Cre 肌酐

TBIL 血清总胆红素

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子的制备

(1)将0.3g硒粉与15g氢氧化钠溶于40mL去离子水中，待硒粉完全溶解后，分别加入2mLN

(2)将0.9mL去离子水、3mL正己醇、3mL曲拉通X-100和30mL正己烷混合均匀，加入1mL上述(1)溶液。搅拌5min后，向其中滴加0.18mL正硅酸四乙酯，再5min后滴加0.18mL氨水(28wt％)，反应24h，后用乙醇离心洗涤几次后，即制得Se@SiO

(3)取25mL去离子水、15mL乙醇、75mg十六烷基三甲基溴化铵和0.25mL氨水(28wt％)混合搅拌均匀后，加入20mg上述(2)制得的Se@SiO

实施例2硒释放测定

将实施例1制备的Se@SiO

将实施例1制备的Se@SiO

硒/双层二氧化硅球壳纳米材料与Se@SiO

实施例3硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子对大鼠的重要脏器的毒性鉴定

将实施例1制备的Se@SiO

实施例4硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子对大鼠的肝肾功能影响

取大鼠血液6mL置入促凝管，置于37℃温箱孵育1小时，再置4℃冰箱4小时。待血液凝固后，用毛细滴管吸取血清。以3000rpm转速离心15分钟后取上清液，参照说明书以ELISA法测定ALB、ALP、ALT、AST、γ-GT、PA、UA、BUN、Cre及TBIL等肝肾功能指标，实验结果表明Se@SiO

表1硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子对大鼠的肝肾功能影响

实施例5硒/双层二氧化硅球壳纳米粒子对细胞的毒性鉴定

Se@SiO

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。