(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111634884.2 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市 市中区南 辛庄 西路336号 (72)发明人 李嘉　张晓蕾　宋坤　刘昶　 邢宁宁　韩扬　罗辉　胡开元　 (74)专利代理 机构 济南泉城专利商标事务所 37218 代理人 李桂存 (51)Int.Cl. A61K 41/00(2020.01) A61K 33/34(2006.01) A61K 33/244(2019.01) A61K 9/51(2006.01)A61K 47/42(2017.01) A61P 35/00(2006.01) A61K 49/00(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) C01F 17/235(2020.01) C01F 17/10(2020.01) (54)发明名称 一种近红外光控Au@Cu/H-CeO2@BSA-Cy5纳 米马达及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种近红外光控中空Au@Cu/ H‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达及 其制备方法和应用， 其利用二氧化硅SiO2作为模板， 硝酸铈、 硝酸铜 和乌洛托品作为原材料， 经煅烧、 刻蚀后形成中 空铜掺杂氧化铈纳米颗粒Cu/H ‑CeO2 NPs， 其保 留了SiO2球状形貌。 然后利用牛血清 白蛋白BSA 的还原性， 将氯金酸HAuCl4在铜掺杂氧化铈表面 还原为金纳米颗 粒Au NPs。 基于Au  NPs的不对称 分布以及在近红外光的照射下产生高的光热效 率所形成的热梯度， 实现NIR光控驱动 纳米马达， Au@Cu/H‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达具有在NIR的照 射下增强纳米马达的扩散、 缩短细胞摄取的时 间、 缓解肿瘤微环境的氧化应激及高光热转换效 率的良好性能， 使其在生物医学中发挥着重要的 作用。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114272373 A 2022.04.05 CN 114272373 A 1.一种近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 通过以下方法制备得 到： （1） 中空Cu/H ‑CeO2 NPs的制备： 将 TEOS加入到水 ‑乙醇混合液中， 缓慢滴入氨水， 室温下 搅拌反应后经离心干燥得二氧化硅模板； 二氧化硅模板、 硝酸铈、 硝酸铜 及六亚甲基四胺分 散在水中混合， 加热 反应后经离心、 洗涤、 干燥得前驱体粉末， 煅烧得SiO2@CeO2纳米颗粒， 然 后加入到NaOH中进行刻蚀反应， 反应结束后离心、 洗涤、 干燥得中空Cu/H ‑CeO2 NPs纳米颗 粒； （2） Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达的制备： 将Cu/H ‑CeO2 NPs和BSA分散到水中， 反应 一段时间后加入HAuCl4， 继续反应后经离心、 洗涤、 干燥得Au@Cu/H ‑CeO2@BSA纳米马达； 将 Au@Cu/H‑CeO2@BSA纳米马达分散到水中， 加入荧光探针Cy5搅拌得NIR光控Au@Cu/H ‑CeO2@ BSA‑Cy5纳米马达 。 2.根据权利要求1所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 步 骤 （1） 中水 ‑乙醇混合溶液中水和乙醇的体积比为9： 1， TEOS、 水 ‑乙醇混合液和氨水的体积 比为6： 80： 2， 室温下反应时间为6~10h。 3.根据权利要求1所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 步 骤 （1） 中硝酸铈为Ce(NO3)3·6 H2O， 硝酸铜为Cu(NO3)2·6 H2O， 二氧化硅模板、 Ce(NO3)3·6  H2O、 Cu(NO3)2·6 H2O和六亚甲基四胺的质量比为1： 2.5： 0.26： 0.9， NaOH浓度为0.5mo l/L。 4.根据权利要求1所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 步 骤 （1） 中加热反应条件为90  ℃、 2 h， 煅烧条件为6 00 ℃、 3 h， 刻蚀反应条件为6 0 ℃、 12 h。 5.根据权利要求1所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 步 骤 （2） 中Cu/H ‑CeO2 NPs和BSA的质量比为3： 5， 室 温下反应8小时， 加入 HAuCl4后反应12h； Cu/ H‑CeO2 NPs与HAuCl4的质量比为3 0： 2.8。 6.根据权利要求1所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 其特征在于， 步 骤 （2） 中Au@Cu/H ‑CeO2@BSA纳米马达分散液浓度为1  mg/mL， Au@Cu/H ‑CeO2@BSA纳米马 达分 散液与荧 光探针Cy5体积比为10 00： 1。 7.一种权利要求1~6任一项所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 中空Cu/H ‑CeO2NPs的制备： 将 TEOS加入到水 ‑乙醇混合液中， 然后缓慢滴入氨水， 室温下 搅拌反应后经离心干燥得二氧化硅模板； 二氧化硅模板、 硝酸铈、 硝酸铜 及六亚甲基四胺分 散在水中混合， 加热 反应后经离心、 洗涤、 干燥得前驱体粉末， 煅烧得SiO2@CeO2纳米颗粒， 然 后加入到NaOH中刻蚀反应， 反应结束后离心、 洗涤和干燥得中空Cu/ H‑CeO2NPs纳米颗粒  ； NIR光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达的制备： 将Cu/H ‑CeO2NPs和 BSA分散到水中， 反应一段时间后加入 HAuCl4， 继续反应后经离心、 洗涤、 干燥 得Au@Cu/H ‑CeO2@BSA纳米马达； 将Au@Cu/H‑CeO2@BSA纳米马达分散到水中， 加入荧光探针Cy5搅拌得Au@Cu /H‑CeO2@BSA‑Cy5 纳米马达 。 8.一种权利要求1~6任一项所述的近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达在制备 抗肿瘤药物中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114272373 A 2一种近红外光控A u@Cu/H‑CeO2@BSA ‑Cy5纳米马达及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于肿瘤治疗技术领域， 具体涉及一种近红外光控中空Au@Cu/H ‑CeO2@ BSA‑Cy5纳米马达及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]随着高新科技的飞速发展和人们生活水平的日益提高， 我国癌症年新增病例和死 亡病例均位居世界第一位。 因此， 对于癌症的治疗引起研究者们 广泛的关注。 光响应性纳米 颗粒的设计利用被动扩散的形式解决了浅层肿瘤部位的治疗， 然而对于纳米颗粒在深层肿 瘤部位的主动扩散和高效治疗仍不能达到较好的效果。 为了解决上述问题， 开发更快更准 确的主动治疗方法迫在眉睫。 [0003]人工合成纳米马达通过化学燃料或者外部刺激(光、 热、 磁和超声)， 发生原位催化 和氧化还原反应产生气泡、 力场梯度、 浓度梯度和热梯度驱动纳米马达主动运动。 现有研究 表明纳米马达在药物靶向运输、 细胞识别捕捉、 微创手术、 吸附毒 素和溶解血栓等方面具有 重要作用。 近红外光作为生物的 “第二窗口 ”， 在生物组织内具有较高的穿透深度， 并且对正 常细胞毒性较低， 逐渐被用来作为光驱动纳米马达的动力源。 近红外光驱纳米马达的本质 在于照射NIR后， 纳米马达表面产生了不对称的温度梯度(热梯度)， 形成了自热泳驱动机 制， 推进纳米马达的运动。 花氰染料Cyanine5 （Cy5） 是一种近红外染料， 常应用于生物分子 标记、 荧光成像及其 他荧光生物分析。 [0004]因此， 研发一种能够对肿瘤起治疗作用的N IR光控驱动的纳米马达具有重要意 义。 发明内容 [0005]针对现有的癌症治疗方法时间长、 副作用较大， 对人体造成不可修复伤害的问题， 本发明提供了一种近红外光控Au@Cu/H ‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达及其制备方法和应用， 该纳 米马达在NIR驱动下可实现自主运动， 从而大大缩短细胞摄取时间。 此外， 该纳米马达在不 同的pH条件下还具有较强的类过氧化物酶和类过氧化氢酶性质， 可产生羟基自由基等活性 物种杀伤癌细胞且有效缓解肿瘤部位的氧化应激状态。 [0006]本发明通过以下技 术方案实现： 一种近红外光控Au@Cu/ H‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达， 通过以下 方法制备 得到： （1） 中空Cu/H ‑CeO2NPs的制备： 将TEOS加入到水 ‑乙醇混合液中， 然后缓慢滴入氨 水， 室温下搅拌反应后经离心干燥得二氧化硅模板； 二氧化硅模板、 硝酸铈、 硝酸铜及六亚 甲基四胺分散在水中混合， 加热反应后经离心、 洗涤、 干燥得前驱体粉末， 煅烧得SiO2@CeO2 纳米颗粒， 然后加入到NaOH中刻蚀反应， 反应结束后离心、 洗涤、 干燥得中空Cu/H ‑CeO2NPs 纳米颗粒； （2） Au@Cu/H‑CeO2@BSA‑Cy5纳米马达的制备： 将Cu /H‑CeO2NPs和BSA分散到水中， 反 应一段时间后加入HAuCl4， 继续反应后经离心、 洗涤、 干燥得Au@Cu/H ‑CeO2@B