本發(fā)明涉及納米酶、腫瘤治療，尤其涉及一種貴金屬合金納米酶及其制備方法和應用。

背景技術：

1、光熱療法(ptt)是一種具有時空可控特性的物理療法，ptt通過光熱制劑將近紅外光能轉化為熱能來消融腫瘤。與傳統(tǒng)光熱療法(>50℃)相比，溫和光熱療法(m-ptt)在減少治療副作用和提高患者舒適度方面具有更大優(yōu)勢。m-ptt通常將腫瘤局部溫度升高至38-43℃，以誘導癌細胞死亡，同時防止對周圍正常組織造成高熱損傷。然而，溫和的光熱照射通常會導致熱休克蛋白(hsps)的過度表達，而hsps會促進蛋白質的重折疊和熱蛋白損傷的修復，從而增強腫瘤細胞對m-ptt的熱抵抗力。為了解決這個問題，已經開發(fā)了幾種熱休克蛋白的小分子抑制劑(17-agg、槲皮素、ogx-427等)。但是，高生物毒性、低選擇性和耐藥性限制了這些hsps抑制劑的臨床轉化。因此，尋找能抑制hsps表達的有效方法對于提高m-ptt在癌癥治療中的療效和競爭力至關重要。

2、納米酶是一種反應動力學和催化特性與天然酶相似的納米制劑，納米酶可以抑制hsps表達。因此為促進m-ptt提供了一條可行的途徑。具體來說，類似過氧化物酶(pod)的納米酶可以分解腫瘤微環(huán)境(tme)中的內源性過氧化氫(h2o2)，產生活性氧(ros)，從而達到裂解hsps的目的。此外，具有模擬過氧化物酶(pod)和模擬谷胱甘肽氧化酶(gshox)活性的納米酶可誘導ros生成，并耗盡tme中的抗氧化劑谷胱甘肽(gsh)。上述過程最終導致以脂質過氧化物(lpo)積累為特征的鐵死亡反應的發(fā)生。大量的lpo積累可進一步生成醛類產物(如丙二醛)，與hsps分子的氨基酸殘基發(fā)生反應，導致hsps變性。其中，貴金屬合金納米酶與單一金屬納米酶相比，其具有合金化效應，電子密度分布更合理，催化位點更豐富。鉑(pt)可與其他金屬(如釕、鈀、金、銀和鈦)合金化，有效調節(jié)電子結構并優(yōu)化催化性能?，F有技術公開了一種鈀鉑合金納米酶可誘導腫瘤鐵死亡。同時，pdpt納米酶具有類似于過氧化氫酶(cat)和氧化酶(oxd)的活性，可將h2o2轉化為氧氣(o2)，從而逆轉腫瘤組織中的缺氧狀態(tài)，然后將o2氧化為ros，殺死腫瘤細胞。

3、但是，現有技術中大部分合金納米酶合金納米酶的合成方法需要引入高溫條件，使得制備流程復雜化。高溫處理通常需要特殊設備和嚴格的溫控程序，這不僅增加了實驗難度要求，還可能導致納米顆粒的團聚或晶粒長大，影響產物的均勻性和催化性能?；瘜W還原過程依賴于外加還原劑，如氫氣、硼氫化鈉或抗壞血酸等，這些還原劑在還原貴金屬離子的同時，可能在納米顆粒表面或周圍產生副產物，影響最終合成產物的純度和活性。此外，由于貴金屬合金納米酶的表面能很高，因此很容易發(fā)生團聚，導致催化活性急劇下降。

4、因此，我們仍需利用貴金屬合金納米酶開發(fā)鐵死亡和m-ptt雙模式抗腫瘤途徑，以尋求強化m-ptt的最佳選擇。此外，由于貴金屬合金納米酶的表面能很高，因此很容易發(fā)生團聚，導致催化活性急劇下降。還應考慮大于5nm的貴金屬合金納米酶在生物體內的清除和代謝問題。

5、載體的使用不僅保證了貴金屬合金納米酶的分散，而且提高了它們的生物利用度。電化學蝕刻多孔硅(psi)是一種具有豐富孔結構和表面改性可能性的載體，其可以作為載體，通過孔道限域效應提升雙納米酶的催化性能。此外，psi載體具有良好的生物降解性，使負載的納米酶能夠有效地代謝并排出體外。目前，基于psi的復合物已被廣泛應用于生物醫(yī)學領域，如傳感監(jiān)測、抗菌傷口治療和腫瘤治療。

6、因此，研究開發(fā)一種新型的貴金屬合金納米酶用于腫瘤治療具有重要意義。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種貴金屬合金納米酶及其制備方法和應用。所述貴金屬合金納米酶分散均勻，具有良好的四重納米酶活性(類cat、類oxd、類pod、類gshox)、儲存穩(wěn)定性和優(yōu)異的體內降解能力和生物安全性。

2、為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種負載型貴金屬合金納米酶，由弱氧化多孔硅納米顆粒和負載于其表面和孔道內的貴金屬合金納米酶組成；

4、所述弱氧化多孔硅納米顆粒由多孔硅納米顆粒經磷酸鹽緩沖溶液、、去離子水、堿性硼酸鹽或磷酸鹽溶液氧化得到。

5、所述弱氧化多孔硅納米顆粒作為一種新型載體和納米酶前驅體的還原劑，通過其孔道限域效應提高分布于孔道內部的貴金屬合金納米酶對底物的吸附能力，進而促進底物的催化。

6、本發(fā)明優(yōu)選的，所述貴金屬合金納米酶選自鈀鉑貴金屬合金納米酶、金銀貴金屬合金納米酶或銀鈀貴金屬合金納米酶；更優(yōu)選為鈀鉑貴金屬合金納米酶。

7、本發(fā)明所述的負載型貴金屬合金納米酶中的貴金屬合金納米酶與弱氧化多孔硅納米顆粒表面的si-oh鍵間形成了緊密的半導體-金屬異質界面，促進了電子-空穴分離，從而顯著提高了所述負載型貴金屬合金納米酶的活性。

8、并且，弱氧化多孔硅納米顆粒獨特的納米孔結構可以改善反應底物和貴金屬合金納米酶的相互作用，提高貴金屬合金納米酶的催化性能，在溫和的光熱刺激下，使得所述負載型貴金屬合金納米酶的模擬活性得到進一步的提高。

9、本發(fā)明優(yōu)選的，所述貴金屬合金納米酶選自鈀鉑貴金屬合金納米酶，并且所述負載型貴金屬合金納米酶的弱氧化多孔硅中的pd含量為80-85μg/mg，pt含量為35-50μg/mg。在本發(fā)明的一些具體實施例中，通過電感耦合等離子體光譜(icp-oes)分析，得到弱氧化多孔硅中的pd含量為84.13±0.2117μg/mg，pt含量為39.18±0.3023μg/mg。

10、本發(fā)明優(yōu)選的，所述鈀鉑合金納米酶中鈀和鉑的質量比為(2-2.5)：1更優(yōu)選為(2.1-2.2)：1。

11、本發(fā)明還提供了上述的負載型貴金屬合金納米酶的制備方法，包括以下步驟：

12、(1)將多孔硅納米顆粒和磷酸鹽緩沖溶液混合反應得到弱氧化多孔硅納米顆粒；

13、(2)將鈀源、鉑源、弱氧化多孔硅納米顆粒和水混合進行原位還原反應，得到所述的負載型貴金屬合金納米酶。

14、本發(fā)明利用弱氧化多孔硅納米顆粒表面富含的si-oh鍵的溫和還原活性，一步原位還原沉積得到所述的負載型貴金屬合金納米酶，使得其中的貴金屬合金納米酶高度均勻的分散在弱氧化多孔硅納米顆粒表面。

15、本發(fā)明優(yōu)選的，所述磷酸鹽緩沖溶液的ph值為7-7.4。

16、優(yōu)選的，所述多孔硅納米顆粒和磷酸鹽緩沖溶液的比為1g：(10-300)ml；更優(yōu)選為1g：100ml。

17、本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)反應的溫度為25℃-50℃；更優(yōu)選為37℃。

18、本發(fā)明優(yōu)選的，所述鈀源中鈀元素和鉑源中鉑元素的摩爾比為1：(0.5-1.5)；更優(yōu)選為1：(0.8-1.2)；進一步優(yōu)選為1:1。

19、本發(fā)明優(yōu)選的，所述鈀源選自氯鈀酸、氯化鈀、氯鈀酸鈉中的一種或多種；更優(yōu)選為氯鈀酸。

20、優(yōu)選的，所述鉑源選自氯鉑酸、氯鉑酸鉀、氯鉑酸銨中的一種或多種；更優(yōu)選為氯鈀酸。

21、本發(fā)明還提供了上述的負載型貴金屬合金納米酶或上述的制備方法制備得到的負載型貴金屬合金納米酶在制備治療腫瘤藥物中的應用。

22、所述治療腫瘤藥物包括但不限于納米催化治療腫瘤藥物和光熱治療腫瘤藥物等。

23、所述光熱療法治療腫瘤藥物可通過抑制hsps表達高效發(fā)揮溫和光熱療法(m-ptt)的療效。

24、本發(fā)明所述的負載型貴金屬合金納米酶或上述的制備方法制備得到的負載型貴金屬合金納米酶通過將內源性h2o2轉化為氧氣，逆轉腫瘤微環(huán)境中的缺氧狀態(tài)。

25、本發(fā)明所述的負載型貴金屬合金納米酶還能產生大量活性氧，消耗抗氧化劑谷胱甘肽，積累脂質過氧化物，最終誘導鐵變態(tài)反應抑制hsps的表達。

26、并且，溫和的光熱刺激可增強所述的負載型貴金屬合金納米酶的鐵死亡過程，最終顯著抑制體內腫瘤的發(fā)展。此外，本發(fā)明所述的負載型貴金屬合金納米酶還具有良好的儲存穩(wěn)定性以及體內生物可降解能力，生物安全性較高。

27、與現有技術相比，本發(fā)明提供的負載型貴金屬合金納米酶，由弱氧化多孔硅納米顆粒和負載于其表面和孔道內的貴金屬合金納米酶組成；所述弱氧化多孔硅納米顆粒由多孔硅納米顆粒經磷酸鹽緩沖溶液、去離子水、堿性硼酸鹽或磷酸鹽溶液氧化得到。所述負載型貴金屬合金納米酶具有優(yōu)異的四重模擬酶活性(類cat、類oxd、類pod、類gshox)、良好的儲存穩(wěn)定性和體內生物可降解能力，對于腫瘤治療尤其是溫和光熱腫瘤治療和納米催化腫瘤治療具有重要意義。