本發(fā)明屬于納米材料，具體涉及一種銅-鈀片狀納米酶及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、三陰性乳腺癌（tnbc）是乳腺癌的一種亞型，其特征是雌激素（er）、孕激素受體（pr）和人表皮生長因子2（her2）不表達(dá)，具有高度惡性、侵襲性和高復(fù)發(fā)性。目前化療是tnbc患者的主要選擇，其療效主要取決于對腫瘤細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)。然而，腫瘤細(xì)胞對凋亡具有先天性或獲得性的耐藥性，因此大部分tnbc患者在化療不久后就會(huì)出現(xiàn)耐藥性，因此，需要一種有效的治療策略來提高tnbc治療效果。

2、鐵死亡是一種不同于凋亡的細(xì)胞程序性死亡形式，其特征是ros和致命脂質(zhì)過氧化物的積累。由于轉(zhuǎn)移性癌癥具有凋亡抵抗以及鐵死亡敏感性，因此以ros和lpo積累為特征的鐵死亡對于治療轉(zhuǎn)移性癌癥具有巨大的潛力。此外，鐵死亡可以導(dǎo)致細(xì)胞膜的損傷和破裂，進(jìn)而釋放如高遷移率組蛋白（hmgb1）、三磷酸腺苷（atp）和鈣網(wǎng)蛋白（crt）等損傷相關(guān)的分子模式（damps），釋放的damps可以促進(jìn)樹突狀細(xì)胞（dcs）的抗原呈遞功能，促進(jìn)t細(xì)胞的激活和腫瘤特異性免疫反應(yīng)。

3、研究表明，以催化芬頓或類芬頓反應(yīng)產(chǎn)生毒性羥基自由基（?oh）的金屬基納米材料可以直接誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生鐵死亡，但是細(xì)胞內(nèi)強(qiáng)大的抗氧化還原系統(tǒng)還原性谷胱甘肽（gsh）/谷胱甘肽過氧化物酶4（gpx4）可以通過調(diào)節(jié)gsh和氧化型谷胱甘肽（gssg）的比率來抑制ros的產(chǎn)生和lpo的積累，從而抑制細(xì)胞發(fā)生鐵死亡。然而，目前的研究大多集中在gsh水平的降低，而忽略了gsh的再生問題。

4、納米酶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于ros介導(dǎo)的治療，一方面，通過模擬過氧化物酶樣活性（pod酶樣活性）催化腫瘤微環(huán)境中h2o2分解為?oh，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激；另一方面，具有谷胱甘肽氧化酶樣活性（gshox酶樣活性）的納米材料可以通過消耗腫瘤微環(huán)境中g(shù)sh增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激。nadph可以提供電子給谷胱甘肽還原酶（gr）促進(jìn)還原性gsh的再生。因此具有磷酸酶樣活性（nox酶樣活性）的納米酶可以消耗腫瘤中的nadph，抑制還原型gsh的再生，從而進(jìn)一步增強(qiáng)細(xì)胞的內(nèi)氧化應(yīng)激水平。然而，大多數(shù)報(bào)道的納米酶僅具有pod和gshox酶樣活性，而忽略了腫瘤微環(huán)境中氧化還原再生系統(tǒng)，使得ros介導(dǎo)的腫瘤治療效果低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種具有光熱性能和多酶活性的銅-鈀片狀納米酶，其可以在消耗gsh的同時(shí)抑制gsh的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步提高細(xì)胞內(nèi)ros水平，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡，提高腫瘤治療效果。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種銅-鈀片狀納米酶的制備方法。

4、本發(fā)明采用一氧化碳還原法將銅摻雜到鈀納米片，合成了具有表面等離子共振效應(yīng)的銅-鈀片狀納米酶，不僅提高了鈀納米片原有的pod酶樣活性，同時(shí)使得其具有g(shù)shox和磷酸酶樣活性（nox酶樣活性）。并且，通過乙醇刻蝕形成結(jié)構(gòu)缺陷，進(jìn)一步提升了多酶的催化活性。具體包括以下步驟：

5、（1）將乙酰丙酮鈀（pd(acac)2）、聚乙烯吡咯烷酮、溴化鈉（nabr）、乙酰丙酮銅（cu(acac)2）、n,n?-二甲基甲酰胺（dmf）與水混合，經(jīng)攪拌或超聲處理使其混合均勻；

6、（2）將步驟（1）得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜通入n2進(jìn)行真空置換后，通入co進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫；

7、（3）向反應(yīng)釜加入丙酮進(jìn)行離心，棄上清，繼續(xù)加入丙酮與乙醇的混合溶液對產(chǎn)物進(jìn)行離心洗滌，將產(chǎn)物超聲分散于乙醇中，于室溫下靜置，即得到銅-鈀片狀納米酶溶液。

8、進(jìn)一步的，步驟（1）中，所述乙酰丙酮鈀、聚乙烯吡咯烷酮、溴化鈉、乙酰丙酮銅的質(zhì)量比為25~27︰75~85︰25~26︰15~25；n,n?-二甲基甲酰胺與h2o的體積比為5︰1。

9、進(jìn)一步的，步驟（1）中，所述乙酰丙酮銅的質(zhì)量與n,n?-二甲基甲酰胺的體積比為3~5mg︰1ml。

10、進(jìn)一步的，步驟（2）中，通入co的壓強(qiáng)為4~8bar。

11、進(jìn)一步的，步驟（2）所述還原反應(yīng)的溫度為100-120℃，反應(yīng)時(shí)間為2~4h。

12、進(jìn)一步的，步驟（3）所述丙酮與乙醇的混合溶液中，丙酮與乙醇的體積比為4~5︰1。

13、進(jìn)一步的，步驟（3）所述產(chǎn)物的質(zhì)量與乙醇的體積比為2~1mg︰1ml。

14、進(jìn)一步的，步驟（3）所述超聲分散時(shí)間為5~10?min，靜置時(shí)間為72~96h。

15、第二方面，本發(fā)明提供了一種由上述方法制備的銅-鈀片狀納米酶。

16、第三方面，本發(fā)明提供了上述銅-鈀片狀納米酶在制備腫瘤輔助治療藥物中的應(yīng)用。

17、具體的，將腫瘤細(xì)胞與銅-鈀片狀納米酶進(jìn)行共孵育，并采用808nm激光進(jìn)行激光照射。

18、本發(fā)明的有益效果在于：

19、本發(fā)明所述銅-鈀片狀納米酶具有多酶活性和光熱性能：

20、一方面，其在腫瘤微環(huán)境的弱酸條件下可以模擬pod酶樣活性，產(chǎn)生?oh，引起ros積累，促進(jìn)脂質(zhì)過氧化，還可模擬gshox和nox酶樣活性，在促進(jìn)gsh耗竭的同時(shí)，消耗細(xì)胞中的nadph，從而進(jìn)一步抑制gsh的生成，提高細(xì)胞內(nèi)ros水平，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡，增強(qiáng)腫瘤治療效果（大量ros的產(chǎn)生以及gsh的消耗，會(huì)促進(jìn)gpx4失活和lpo積累，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生鐵死亡。鐵死亡進(jìn)一步誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性死亡，引發(fā)分子相關(guān)損傷模式，向樹突細(xì)胞呈遞信號，誘發(fā)全身免疫，增強(qiáng)免疫療法治療效果）。

21、另一方面，銅-鈀片狀納米酶由于具有較強(qiáng)的近紅外光吸收，可以產(chǎn)生局域等離子共振（spr）的熱電子，它們不僅可以提高反應(yīng)體系的溫度還能為化學(xué)反應(yīng)注入額外的熱能量，從而通過光熱療法與ros協(xié)同，進(jìn)一步提升納米酶的催化活性，有效誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性細(xì)胞死亡，誘發(fā)全身免疫，增強(qiáng)腫瘤治療效果。

22、本發(fā)明所述銅-鈀片狀納米酶通過將鐵死亡與免疫療法結(jié)合，并與光熱治療（ptt）相協(xié)同，降低了傳統(tǒng)治療方法的毒副作用，對于腫瘤治療效果的提升，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種銅-鈀片狀納米酶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述乙酰丙酮鈀、聚乙烯吡咯烷酮、溴化鈉、乙酰丙酮銅的質(zhì)量比為25~27：75~85：25~26：15~25；n,n?-二甲基甲酰胺與h2o的體積比為5：1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述乙酰丙酮銅的質(zhì)量與n,n?-二甲基甲酰胺的體積比為3~5mg：1ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，通入co的壓強(qiáng)為4~8bar。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述還原反應(yīng)的溫度為100-120℃，反應(yīng)時(shí)間為2~4h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述丙酮與乙醇的混合溶液中，丙酮與乙醇的體積比為4~5：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述產(chǎn)物的質(zhì)量與乙醇的體積比為2~1mg：1ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述超聲分散時(shí)間為5~10min，靜置時(shí)間為72~96?h。

9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述制備方法制備的銅-鈀片狀納米酶。

10.權(quán)利要求9所述的銅-鈀片狀納米酶在制備腫瘤輔助治療藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種銅?鈀片狀納米酶及其制備與應(yīng)用。所述銅?鈀片狀納米酶的制備方法，包括以下步驟：（1）將乙酰丙酮鈀、聚乙烯吡咯烷酮、溴化鈉、乙酰丙酮銅、DMF與水混合均勻；（2）將混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，向真空反應(yīng)釜通入CO進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫；（3）向反應(yīng)釜加入丙酮進(jìn)行離心，棄上清，繼續(xù)加入丙酮與乙醇的混合溶液對產(chǎn)物進(jìn)行離心洗滌，將產(chǎn)物超聲分散于乙醇中，于室溫下靜置，即得到銅?鈀片狀納米酶溶液。本發(fā)明所述的銅?鈀片狀納米酶具有光熱性能和多酶活性，其可以在消耗GSH的同時(shí)抑制GSH的產(chǎn)生，進(jìn)一步提升細(xì)胞內(nèi)ROS水平，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞鐵死亡，提高腫瘤治療效果。

技術(shù)研發(fā)人員：楊新健,李藝玫,靳祎,張金超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15