本发明涉及纳米颗粒,具体涉及纳米颗粒及其溶液、纳米反应器、用途和制备方法。
背景技术:
1、氢气是一种非常理想的抗氧化物质,医学上可以用氢气来治疗疾病。从疾病发生机制上考虑,氧化损伤几乎是所有疾病的基本生理过程。氧化还原反应是生物体最基本的化学反应类型,但是如果体内的氧化还原反应不充分就会产生一些中间产物,例如活性氧。活性氧不仅可以造成细胞损伤,也是细胞功能的重要调节物质,过度清除活性氧不仅不能治疗疾病,甚至还会导致细胞损伤。过氧化氢是细胞内含量最多的活性氧,它的作用主要是作为生物活性物质发挥正面作用;而羟基自由基在细胞内含量最少,其主要作用是产生毒性作用。日本学者太田成男研究发现,氢气可以选择性中和羟基自由基,对过氧化氢没有任何作用。因此,氢气是一种具有选择性抗氧化作用的物质,这是氢气治疗疾病的最重要基础。
2、由于氢气的选择性抗氧化作用,对人类大部分疾病都具有潜在的治疗效果。大量动物试验证明,氢气可通过减少氧化损伤、炎症性损伤、细胞凋亡等病理过程,对多种人类常见疾病具有显著的治疗效果,例如中风、老年性痴呆、阿尔兹海默症、糖尿病、关节炎等。
3、目前,用氢气治疗疾病的基本方法包括呼吸、饮用、注射和促进体内细菌产生氢气等。呼吸低压氢气和氧气的混合气体,是近年来关于氢气生物学效应的研究最常采用的方法。而饮用氢气水由于价格较高,大多数消费者难以承受。注射氢气溶液在剂量控制、给药时间和反复给药等方面具有更大优势,目前在许多疾病的研究中取得成效,被认为是最具有临床应用前景的方法。通过促进大肠细菌产生更多氢气,也可实现氢气治疗的目的,但是由于大肠内不仅存在可以产生氢气的细菌,也存在大量利用氢气的细菌,因此使用这种方法仍存在一定的风险。以上给氢方法主要依赖于宏观给药,存在或多或少的缺陷,很难达到理想的治疗效果。
4、随着纳米生物医学领域的发展,纳米颗粒的应用越来越广,譬如说在微创治疗、无创治疗等方面中的应用。目前已经发现,使用纳米颗粒的治疗方法具有很多有利的治疗效果,比如说,能够更好地应用于靶向治疗,更为精准地传递药物,靶向待治疗对象(例如待治疗的细胞、器官等组织)。
5、但是在给氢治疗领域,仍然少有结合纳米颗粒的研究。目前虽然已经存在关于纳米颗粒光催化产氢的相关技术,例如国际专利号为wo2021048798a1的专利文献(名称为“record photocatalytic hydrogen evolution from organic semiconductorheterojunction nanoparticles”)公开的一种具有异质结的纳米颗粒,该纳米颗粒通过电子供体材料ptb7-th和电子受体材料eh-idtbr结合形成,可以结合可见光从水中生产氢。但是,该纳米颗粒产氢的目的是为了可持续能源的发展,主要应用于半导体器件这种电子元件,并非用于给氢治疗。
6、综上,现有技术几乎还没有从药物给氢的方向来考虑纳米颗粒的制备。因此,如何通过纳米颗粒进行给氢治疗,以提升治疗效果,是一个仍需要解决的问题。
技术实现思路
1、本发明实施例的一个目的在于解决上述问题,并提供相应的有益效果。
2、本技术实施例的另一个目的是提供一种异质结纳米颗粒,能够解决如何提升用于光催化产氢的纳米颗粒的稳定性的技术问题,进而以便用于给氢治疗,提升给氢效果。
3、在此基础上,本技术实施例在其他目的中还进一步提供了一种异质结纳米颗粒溶液、脂质体纳米反应器、制备方法和用途,并提供相应的技术效果。
4、本发明实施例解决上述技术问题所采用的技术方案主要如下:
5、在一个方面,本技术实施例提供了一种异质结纳米颗粒,包括:
6、形成于内部的异质结;和
7、修饰有亲水基团的亲水表面。
8、本发明实施例发现,异质结纳米颗粒表面修饰有亲水基团时,能够提升纳米颗粒的稳定性,从而可以更好地应用于给氢治疗。
9、在一些技术方案中,所述异质结纳米颗粒的粒径为20~40 nm。
10、在一些技术方案中,所述异质结纳米颗粒的亲水表面带负电,且平均电位为-30mv。
11、在又一个方面,本技术实施例提供了一种异质结纳米颗粒的制备方法。
12、在一些技术方案中,所述异质结纳米颗粒的制备方法,包括:
13、获取ptb7-th、eh-idtbr和psma溶解后混合形成的psma混合溶液;其中,ptb7-th、eh-idtbr和psma的质量比为:(1~5): (5~9):2,ptb7-th、eh-idtbr之和与psma的质量比为10:2;
14、将所述psma混合溶液与水混合,得到含异质结纳米颗粒的纳米颗粒混合液。
15、在一些技术方案中,所述异质结纳米颗粒的制备方法,包括:
16、获取ptb7-th、eh-idtbr和psma溶解于有机溶剂中后混合形成的psma混合溶液;其中,ptb7-th、eh-idtbr和psma的质量比为:(1~5): (5~9):2,ptb7-th、eh-idtbr之和与psma的质量比为10:2;
17、将所述psma混合溶液在超声条件下与水混合,得到含异质结纳米颗粒的纳米颗粒混合液;
18、去除所述纳米颗粒混合液中的有机溶剂,得到异质结纳米颗粒溶液。
19、在一些技术方案中,所述异质结纳米颗粒的制备方法,包括:
20、将ptb7-th粉末溶于有机溶剂氯仿,加热后,超声混匀处理,继续重复加热、超声处理,直至聚合物ptb7-th粉末完全溶解;待ptb7-th粉末完全溶于氯仿后,加入四氢呋喃进行稀释,得到200 ppm的ptb7-th原液;
21、将eh-idtbr粉末溶于四氢呋喃,超声混匀处理直至完全溶解,得到1000 ppm的eh-idtbr原液;
22、将psma粉末溶于四氢呋喃,超声混匀处理直至完全溶解,得到1000 ppm的psma原液;
23、将所述ptb7-th原液、所述eh-idtbr原液和所述psma原液混合,得到psma混合溶液,其中,ptb7-th:eh-idtbr:psma的质量比为(1~5): (5~9):2,ptb7-th、eh-idtbr之和与psma的质量比为10:2;
24、将所述psma混合溶液超声混匀后,继续加入四氢呋喃稀释至10 ppm,得到psma混合稀释液;
25、将所述psma混合稀释液在超声的条件下,分成多次迅速注入去离子水,注入完成后继续超声,得到纳米颗粒混合液;
26、浓缩所述纳米颗粒混合液,然后使用孔径为220 nm的过滤头进行过滤,收集得到浓度为400 ppm的含异质结纳米颗粒的异质结纳米颗粒水溶液。
27、在又一个方面,本技术实施例提供了一种根据前述异质结纳米颗粒的制备方法制备的异质结纳米颗粒。
28、在又一个方面,本技术实施例提供了一种前文所述的异质结纳米颗粒在制备用于光催化析氢的药物中的用途。
29、在又一个方面,本技术实施例提供了一种异质结纳米颗粒溶液,包括:
30、前文所述的异质结纳米颗粒;和
31、水;其中,
32、所述异质结纳米颗粒分布于水中。
33、在又一个方面,本技术实施例提供了一种前文所述的异质结纳米颗粒溶液在制备用于光催化析氢的药物中的用途。
34、在又一个方面,本技术实施例提供了一种脂质体纳米反应器,包括:
35、前文所述的异质结纳米颗粒溶液;和
36、具有腔室的脂质体;
37、其中,所述异质结纳米颗粒溶液封装在所述腔室内。
38、在又一个方面,本技术实施例提供了一种脂质体纳米反应器的制备方法。
39、在一些技术方案中,所述脂质体纳米反应器的制备方法包括:
40、将脂质干膜和异质结纳米颗粒溶液混合,进行水化,得到脂质体纳米反应器溶液;其中,所述异质结纳米颗粒溶液包括前文任一所述的异质结纳米颗粒和水。
41、在一些技术方案中,所述脂质体纳米反应器的制备方法包括:
42、按照6:4的摩尔比将磷脂: 胆固醇混合后溶于氯仿溶液,得到氯仿混合液;
43、将所述氯仿混合液置于容器中,并加入氯仿进行稀释,之后将容器置于旋转蒸发仪中,一边快速旋转一边进行蒸发浓缩,在氯仿挥发完全后继续抽真空,得到附着在容器底部的脂质干膜;
44、取异质结纳米颗粒溶液,加入到附有脂质干膜的容器中进行超声水化,得到含脂质体纳米反应器的脂质体纳米反应器液体;其中,所述脂质体纳米反应器的浓度为6.5 mm,所述异质结纳米颗粒溶液包括前文所述的异质结纳米颗粒、抗坏血酸和磷酸缓冲盐溶液,在所述异质结纳米颗粒溶液中,异质结纳米颗粒的浓度为400 ppm,抗坏血酸(aa)的浓度为200 mm,磷酸缓冲盐溶液的浓度为1×;
45、将所述脂质体纳米反应器液体反复挤压多次,期间透过尺寸为0.8 µm的滤膜进行过滤,得到脂质体纳米反应器溶液。
46、在又一个方面,本技术实施例提供了一种根据前述脂质体纳米反应器的制备方法制备的脂质体纳米反应器。
47、在又一个方面,本技术实施例提供了一种前文所述的脂质体纳米反应器在制备用于光催化析氢的药物中的用途。
48、本技术实施例提供的有益效果包括:
49、1、相对于现有技术,本技术实施例的异质结纳米颗粒具有修饰有亲水基团的亲水表面,因此具有更好的亲水性,能够降低异质结纳米颗粒的聚集现象,从而提高稳定性,有利于提升给氢治疗效果。
50、2、由于亲水性的提高,还有利于降低异质结纳米颗粒的粒径大小,提升异质结纳米颗粒的比表面积,从而可以提高光催化反应活性,更能够使氢气能够在病灶部位有效积累,提升抗炎治疗效果。
51、3、本技术实施提供的异质结纳米颗粒,可以在病灶区域进行光催化析氢,实现给氢治疗,相对于现有技术,能够更好地应用于靶向治疗,从而能够提升治疗效果。
52、4、在一些实施例中,本技术实施例提供的异质结纳米颗粒溶液包括异质结纳米颗粒和水,在光照条件下,结合异质结纳米颗粒的催化作用能够从水中产生氢气。这种异质结纳米颗粒溶液更有利于实现给氢治疗,提升治疗效果。
53、5、在一些实施例中,本技术实施例提供的异质结纳米颗粒溶液还包括抗坏血酸,可以提高光催化析氢反应的效率。
54、6、在一些实施例中,本技术实施例提供的脂质体纳米反应器将异质结纳米颗粒溶液包封在脂质体内,能够防止异质结纳米颗粒进入生物体内后被生物组织中的液体稀释,保证异质结纳米粒子的局部反应浓度,保证治疗效果。此外,还可以保证生物安全性和生物相容性。
55、7、在一些实施例中,脂质体纳米反应器将异质结纳米颗粒溶液、抗坏血酸溶液、磷酸缓冲盐溶液包封起来,可以同时保证以上3种物质的局部反应浓度。
56、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.异质结纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括:
2.异质结纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括:
3.异质结纳米颗粒的制备方法,其特征在于,包括:
4.异质结纳米颗粒的制备方法,其特征在于, 包括:
5.根据权利要求1-4任一所述的异质结纳米颗粒的制备方法制备的异质结纳米颗粒。
6.根据权利要求5所述的异质结纳米颗粒,其特征在于,包括:
7.权利要求5-6任一所述的异质结纳米颗粒在制备用于光催化析氢的药物中的用途。
8.异质结纳米颗粒溶液,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的异质结纳米颗粒溶液,其特征在于,还包括抗坏血酸,所述抗坏血酸混合于所述水中。
10.根据权利要求9所述的异质结纳米颗粒溶液,其特征在于,还包括磷酸缓冲盐溶液,所述磷酸缓冲盐溶液混合于所述水中。
11.权利要求8-10任一所述的异质结纳米颗粒溶液在制备用于光催化析氢的药物中的用途。
12.脂质体纳米反应器,其特征在于,包括:
13.脂质体纳米反应器的制备方法,其特征在于,包括:
14.脂质体纳米反应器的制备方法,其特征在于,包括:
15.权利要求12所述的脂质体纳米反应器或者根据权利要求13-14任一所述的制备方法制备的脂质体纳米反应器在制备用于光催化析氢的药物中的用途。