本技术涉及材料化学和生物医学工程，更具体地，涉及一种具有抗癌活性的纳米药物及其制备方法和应用。
背景技术：
1、由于葡萄糖对肿瘤生长是不可或缺的，近年来，基于葡萄糖剥夺的癌症饥饿治疗引起了广泛关注。研究表明，葡萄糖氧化酶催化葡萄糖和氧气反应形成葡萄糖酸和过氧化氢，是饥饿肿瘤细胞的有力工具。然而，以葡萄糖代谢为靶点的单一药物治疗效果较差以及葡萄糖氧化酶严重的全身毒性和稳定性差等不利因素限制了葡萄糖氧化酶的临床应用。
2、虽然现有的载药材料已经通过提高细胞的靶向性，使得载药材料在癌细胞中的富集的方法来提高抗癌活性，但是还是无法更进一步提高细胞的饥饿治疗效果，且肿瘤细胞的死亡率较低。
技术实现思路
1、提供了本技术以解决现有技术中存在的上述缺陷。需要一种具有抗癌活性的纳米药物及其制备方法和应用，提供了一种针对癌细胞的纳米药物，不仅能够作为药物载体的基本性能，还能够进一步提高葡萄糖氧化酶在饥饿治疗癌细胞的效果，且提高肿瘤细胞的死亡率。
2、本技术的第一方面，提供了一种具有抗癌活性的纳米药物，所述纳米药物包括碳化钛载体（ti3c2）和ti3c2载体上负载的靶向纳米材料、纳米金和葡萄糖氧化酶，碳化钛载体为二维片状结构，靶向纳米颗粒材料包括纳米二氧化锰、人血清蛋白和叶酸，人血清蛋白修饰于纳米二氧化锰表面并连接叶酸分子形成球状颗粒，纳米金和二氧化锰靶向纳米颗粒负载于碳化钛表面，葡萄糖氧化酶包裹在材料的最外层。
3、在一些实施例中，所述纳米金的粒径为5-10 nm。
4、在一些实施例中，所述靶向纳米颗粒材料的粒径为20-50 nm。
5、在一些实施例中，碳化钛、葡萄糖氧化酶、二氧化锰-人血清蛋白-叶酸、纳米金的质量比为1-5 mg：0.005-0.015 mg：0.1-0.5 mg：0.236 mg – 4.74 mg。优选的，碳化钛、葡萄糖氧化酶、二氧化锰-人血清蛋白-叶酸、纳米金的质量比为1-4 mg：0.008-0.01 mg：0.1-0.4 mg：4.5 mg。
6、本技术的第二方面，提供了一种本技术任一实施例所述的具有抗癌活性的纳米药物的制备方法，所述制备方法包括：碳化钛载体与纳米金溶液、葡萄糖氧化酶、靶向纳米颗粒材料和去离子水在室温下混合反应，得到纳米载药材料。
7、在一些实施例中，碳化钛载体、葡萄糖氧化酶、靶向纳米颗粒材料、纳米金溶液以及去离子水的质量体积比为1-4 mg：0.008-0.01 mg：0.1-0.4 mg：0.5-10 ml：0.5-10 ml。
8、在一些实施例中，在制备的过程中，可以先将碳化钛载体溶于水，然后依次加入纳米金溶液、葡萄糖氧化酶、靶向纳米颗粒材料。或先利用水稀释纳米金溶液，然后依次加入碳化钛载体、葡萄糖氧化酶、靶向纳米颗粒材料。
9、在一些实施例中，碳化钛载体的制备方法包括：在室温条件下，max相的碳化钛铝（ti3alc2）先浸泡于盐酸溶液预处理，然后加入氟化氢溶液搅拌均匀，将混合液转移到聚四氟乙烯反应釜中在加热的条件下进行反应。反应后的产物经过分离得到沉淀物a；将沉淀物a与二甲基亚砜混合，反应后得到碳化钛载体。
10、在一些实施例中，ti3alc2浸泡于hcl溶液预处理的时长为0.5-3 h，优选为1-2 h。
11、在一些实施例中，混合液转移到聚四氟乙烯反应釜后在60-100 ℃条件下进行反应。
12、在一些实施例中，在聚四氟乙烯反应釜中所对应的反应时间为5-12 h。
13、在一些实施例中，氟化氢溶液的浓度为20-25 mol/l，盐酸溶液的浓度为30-35mol/l，氟化氢溶液和盐酸溶液的体积比为1:0.8-3；优选的，氟化氢溶液和盐酸溶液的体积比为1:1-1.2。优选的，氟化氢溶液的浓度为22 mol/l、22.6 mol/l、23 mol/l等，盐酸溶液的浓度为30 mol/l、31.7 mol/l、3 3mol/l等。
14、在一些实施例中，ti3alc2与氟化氢溶液、盐酸溶液的比例为：0.5-1g:5-15 ml:5-15 ml。
15、在一些实施例中，ti3alc2与氟化氢和盐酸的混合溶液反应的时间为5-12 h优选为：6-10 h。以达到ti3alc2与酸的充分混合反应。
16、在一些实施例中，沉淀物a与二甲基亚砜的质量体积比为0.5g-1 g:20-40 ml。在一些实施例中，沉淀物a与二甲基亚砜混合反应的时间为15-40 h；优选的，反应的时间为20-30 h。
17、在一些实施例中，靶向纳米颗粒材料的制备方法包括：高锰酸钾溶液和人血清蛋白溶液混合，在碱性条件下反应，得到混合液a；将混合液a进行水透析，得到混合液b；混合液b干燥后得到二氧化锰和人血清蛋白的复合材料；二氧化锰和人血清蛋白的复合材料的水溶液与叶酸活性酯（fa-nhs，叶酸-n-羟基丁二酰亚胺）溶液混合反应，得到混合液c；将混合液c进行水透析，得到混合液d；混合液d干燥后得到靶向纳米颗粒材料。通过上述的生物矿化法来制备靶向纳米颗粒，使得人血清蛋白和叶酸与二氧化锰结合。
18、在一些实施例中，叶酸活性酯（fa-nhs，叶酸-n-羟基丁二酰亚胺）通过如下方法得到：叶酸（fa）的二甲基亚砜（dmso）溶液与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺（edc）、n-羟基丁二酰亚胺（nhs）、三乙胺（tea）混合，在避光的条件下反应得到fa-nhs溶液。其中，fa、dmso、edc、nhs和tea的质量体积比为：5-15 mg:5-15 ml:15-25 mg:15-25 mg:45-55 µl。优选的，10 mg:10 ml:20 mg:20 mg:50 µl。
19、在一些实施了中，高锰酸钾溶液的浓度为5-10 mg/ml，人血清蛋白溶液的浓度为20-30 mg/ml，高锰酸钾溶液和人血清蛋白溶液的体积比为1:1-3；优选的，高锰酸钾溶液的浓度为6-8 mg/ml，人血清蛋白溶液的浓度为23-28 mg/ml。
20、在一些实施例中，利用氢氧化钠调节至碱性条件。在一些实施例中，碱性条件为ph为9-11，例如10、10.5等。
21、在一些实施例中，高锰酸钾溶液和人血清蛋白在碱性条件下反应的时间为5-20min。优选的，反应的时间为3-10 min。
22、在一些实施例中，水透析的时间20-40 h。根据水透析袋的容量和溶液的体积来得到对应的水透析时间。在一些实施例中，干燥可以为冷冻干燥。
23、在一些实施例中，二氧化锰和人血清蛋白的复合材料的水溶液的浓度为1-3 mg/ml，fa-nhs溶液的浓度为0.1-0.5 mg/ml，复合材料的水溶液与fa-nhs溶液的体积比为2-5:1。优选的，二氧化锰和人血清蛋白的复合材料的水溶液的浓度为2-2.5 mg/ml，叶酸活性酯溶液的浓度为0.1-0.3 mg/ml，复合材料的水溶液与叶酸活性酯溶液的体积比为2-4:1。
24、在一些实施例中，水透析的过程包括pbs溶液（0.01 mol/l）和水分别对得到的混合液c进行透析，其中，pbs溶液的体积和水的体积分别为混合液c体积的2倍。透析的时间为2-4天。可以根据透析袋的体积以及混合液c的体积来确定透析的时间。
25、在一些实施例中，纳米金溶液的制备方法包括：氯金酸溶液与硼氢化钠和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液e混合，在加热的条件下反应得到纳米金溶液。
26、在一些实施例中，氯金酸溶液与混合溶液e的体积比为5-1:1；优选的，体积比为4-2:1。氯金酸溶液的浓度为0.002 -0.003 mol/l。混合溶液e中，硼氢化钠和聚乙烯吡咯烷酮的浓度分别为0.003-0.06 mg/ml。
27、在一些实施例中，氯金酸溶液与混合溶液e加热后反应的时间为1-10 min；优选的，反应的时间为1-5 min。
28、根据本技术的第三方面，提供了一种本技术任一实施例所述的具有抗癌活性的纳米药物或本技术任一实施例所述的具有抗癌活性的纳米药物的制备方法在抗癌药物中的应用。
29、本技术的第四方面，提供了一种抗癌药物，所述抗癌药物包括本技术任一实施例所述的基于具有抗癌活性的纳米药物和所述纳米药物上负载药物成分，所述药物成分包括紫杉醇、喜树碱、阿霉素、长春碱、顺铂、卡铂、甲氨蝶呤、柔红霉素、白细胞介素、干扰素、生长因子及肿瘤坏死因子等药物中的一种或多种的混合物。
30、本技术任一实施例所述的抗癌药物可用于多种疾病的治疗如，胃癌、卵巢癌、乳腺癌、肝癌和膀胱癌等。抗癌药物也可用于多种癌症疾病的治疗，可以改变抗癌药物中的药物活性成分的种类，来使其更适用于多种疾病的治疗。
31、本技术各个实施例提供的具有抗癌活性的纳米药物及其制备方法和应用，碳化钛载体为二维片状结构，能够提供较多的负载位;靶向颗粒材料，能够提高纳米载药材料的靶向性和生物相容性，通过纳米金和葡萄糖氧化酶的配合，纳米金具有类过氧化物酶的特性，还具有光热转化性能，能够提高饥饿治疗的效果，还具有光热治疗效果，相互协同提高肿瘤细胞的死亡率。
1.一种具有抗癌活性的纳米药物，其特征在于，所述纳米药物包括碳化钛载体和所述碳化钛载体上负载的靶向纳米材料、纳米金和葡萄糖氧化酶，碳化钛载体为二维片状结构，所述靶向纳米颗粒材料包括纳米二氧化锰、人血清蛋白和叶酸，人血清蛋白修饰于纳米二氧化锰表面并连接叶酸分子形成球状颗粒，纳米金和二氧化锰靶向纳米颗粒负载于碳化钛表面，葡萄糖氧化酶包裹于载体的表面。
2.根据权利要求1所述的纳米药物，其特征在于，所述纳米金的粒径为5-10 nm。
3.根据权利要求1所述的纳米药物，其特征在于，碳化钛、葡萄糖氧化酶、二氧化锰-人血清蛋白-叶酸、纳米金的质量比为1-5 mg：0.005-0.015 mg：0.1-0.5 mg：0.236 mg-4.74mg。
4.一种权利要求1-3任一项所述的纳米药物的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，碳化钛、葡萄糖氧化酶、二氧化锰-人血清蛋白-叶酸、纳米金溶液以及去离子水的质量体积比为1-5 mg：0.005-0.015 mg：0.1-0.5 mg：0.5-10 ml：0.5-10 ml，其中，纳米金溶液的浓度为0.002-0.004 mol/l。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，碳化钛载体的制备方法包括：首先将碳化钛铝溶于盐酸浸泡预处理，随后加入氢氟酸搅拌均匀之后将得到反应物移入聚四氟乙烯反应釜，加热条件下反应若干小时，反应后的产物经过分离得到沉淀物a；将沉淀物a与二甲基亚砜混合，反应后得到碳化钛载体。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，靶向纳米颗粒材料的制备方法包括：高锰酸钾溶液和人血清蛋白溶液混合，在碱性条件下反应，得到混合液a；将混合液a进行水透析，得到混合液b；混合液b干燥后得到二氧化锰和人血清蛋白的复合材料；二氧化锰和人血清蛋白的复合材料的水溶液与叶酸活性酯溶液混合反应，得到混合液c；将混合液c进行水透析，得到混合液d；混合液d干燥后得到靶向纳米颗粒材料。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，纳米金溶液的制备方法包括：氯金酸溶液与硼氢化钠和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液e混合，在加热的条件下反应得到纳米金溶液。
9.权利要求1-3任一项所述的具有抗癌活性的纳米药物或权利要求4-8任一项所述的具有抗癌活性的纳米药物的制备方法在抗癌药物中的应用。
10.一种抗癌药物，其特征在于，所述抗癌药物包括权利要求1-3任一项所述的具有抗癌活性的纳米药物和所纳米药物上负载的药物成分，所述药物成分包括紫杉醇、喜树碱、阿霉素、长春碱、顺铂、卡铂、甲氨蝶呤、柔红霉素、白细胞介素、干扰素、生长因子及肿瘤坏死因子药物材料中的一种或多种的混合物。
