本发明涉及纳米载药；更具体地，涉及亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇、制备方法及在乳腺癌脑转移中的应用。
背景技术：
1、乳腺癌是一种严重威胁女性生理和心理健康的肿瘤性疾病，脑是乳腺癌常见的远处转移部位之一，大约10～15％的乳腺癌患者会发生脑转移。血脑屏障是一种脂质膜，由脑部毛细血管内皮细胞及其细胞间紧密连接的基底膜、周皮细胞和星形胶质细胞围成的神经胶质膜构成，毛细血管内皮细胞间紧密连接的“有效”孔径仅为1.4～1.8nm，由于尺寸限制，大尺寸载药胶囊难以通过血脑屏障表面紧密连接的孔径，无法进入脑部病灶。因此研究制备尺寸小于2nm的纳米颗粒作为药物载体，并实现在人体液相环境中高的分散性，是目前在纳米载药胶研究领域面临的一项重要难题。
2、二氧化铈是一种低成本的稀土金属氧化物，在药理学领域，二氧化铈可被用作抗氧化剂、抗菌、抗癌、药物载体和骨植入材料等。二氧化铈纳米颗粒存在从ce4+向ce3+的可逆转换，可以源源不断的提供活性自由基，因此二氧化铈对活性自由基介导的癌细胞/组织具有选择性的细胞毒性，同时对周围的健康细胞无毒性。
3、现有技术公开的二氧化铈纳米颗粒的制备方法作为生物医药的应用，例如：中国专利cn116983470a公开一种聚己内酯-二氧化铈-羟基磷灰石支架及其制备方法，该方法是用自上而下法将大颗粒的二氧化铈利用球磨和煅烧与聚己内酯和羟基磷灰石复合。中国专利cn117105256a公开二氧化铈基纳米粉末、抗菌膜及二氧化铈基纳米粉末的制备方法和应用，该方法制备了不大于5nm的二氧化铈基纳米颗粒，可应用于抗菌膜的制备。上述方法存在的缺陷是：二氧化铈颗粒虽然具有生物相容性，但无法分散到与人体环境相容的液相介质中进行治疗。
技术实现思路
1、本发明要解决的第一个技术问题是提供亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇。本发明制得的亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇，其中二氧化铈浓度为1μg/ml～6g/ml，紫杉醇负载在二氧化铈上，负载量(紫杉醇质量/紫杉醇与二氧化铈质量和)为0.01wt.％～30wt.％，负载在二氧化铈上的紫杉醇在分散体中浓度为0.001nm～200nm；二氧化铈晶体粒径为亚纳米级，一维尺寸为0.2nm～3nm(优选0.2～2nm)，粒度分布均匀，具有单分散性；该产品纯度高，稳定性高，静置≥24个月透明无沉降。
2、本发明要解决的第二个技术问题是提供一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法。
3、本发明要解决的第三个技术问题是提供上述一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇在乳腺癌脑转移中的应用。
4、为解决上述第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：
5、一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇，所述包括亚纳米级二氧化铈物颗粒、紫杉醇和液相介质；所述亚纳米级二氧化铈颗粒表面包裹表面活性剂层和紫杉醇，包裹表面活性剂层和和紫杉醇的二氧化铈颗粒均匀分散于液相介质中形成透明分散体。
6、优选地，二氧化铈浓度为1μg/ml～6g/ml，紫杉醇负载在二氧化铈上，负载量(紫杉醇质量/紫杉醇与二氧化铈质量和)为0.01wt.％～30wt.％，优选负载在二氧化铈上的紫杉醇在分散体中浓度为0.001nm～200nm；二氧化铈一维尺寸为0.2nm～3nm。
7、优选地，所述表面活性剂层包括下列物质中的一种或多种：聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙烯醇89000-98000、聚乙烯醇9000-10000、聚乙烯吡咯烷酮、油酸、油酸钠、月桂酸、月硅酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷。
8、优选地，所述液相介质为与人体环境相容的液相介质，包括下列物质中的一种或多种：水、乙醇、二甲基亚砜、dmem高糖培养基、l-15培养基、pbs磷酸盐缓冲液、胎牛血清。
9、为解决上述第二个技术问题，一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10、1)以水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合物为溶剂，向其中加入铈盐，配制铈盐溶液；
11、2)以水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合物为溶剂，向其中加入碱源，配制碱溶液；
12、3)以水、有机溶剂或水和有机溶剂的混合物为溶剂，向其中加入表面改性剂，配制表面改性剂溶液；
13、4)将铈盐溶液、碱溶液与氧化剂混合，混合后继续进行反应；
14、5)将表面改性剂溶液与步骤4)所得混合物混合，混合后继续进行改性反应；
15、6)将步骤5)的混合物进行固液分离，对分离出的二氧化铈固体进行洗涤和干燥；
16、7)以水、有机溶剂或水与有机溶剂的混合物为分散相，将步骤6)得到的二氧化铈固体透明分散在分散相中；
17、8)将紫杉醇与步骤7)得到的二氧化铈透明分散体进行混和，将紫杉醇负载在二氧化铈颗粒上，并去除沸点低于100℃的溶剂；
18、9)将步骤8)所得分散液稀释、杀菌，即得产物亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇纳米分散体，可用于治疗乳腺癌；进一步的，可越过血脑屏障，用于治疗脑转移的乳腺癌；
19、作为技术方案的进一步改进，步骤1)中，所述铈盐选自下列物质中的一种或多种：四水硫酸铈、七水合氯化铈、六水合硝酸铈、草酸铈水合物、醋酸铈(iii)水合物；
20、优选地，步骤1)中，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇；
21、所述铈盐溶液浓度为0.01wt.％～50wt.％；
22、优选地，步骤1)中，所述铈盐溶液的浓度为0.1wt.％～40wt.％。
23、作为技术方案的进一步改进，步骤2)中，所述碱源选自下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、四甲基氢氧化铵；
24、优选地，步骤2)中，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇；
25、所述溶剂中水与有机溶剂的比例为任意比例；
26、所述碱溶液浓度为0.1wt.％～40wt.％；碱溶液与铈盐溶液的体积比为0.01～6：1；
27、优选地，步骤2)中，所述碱溶液的浓度为0.5wt.％～30wt.％；碱溶液与铈盐溶液的体积比为0.02～5：1。
28、作为技术方案的进一步改进，步骤3)中，所述表面改性剂选自下列物质中的一种或多种：聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙烯醇89000-98000、聚乙烯醇9000-10000、聚乙烯吡咯烷酮、油酸、油酸钠、月桂酸、月硅酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷；
29、步骤3)中，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇、环己烷、甲苯、三氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯；
30、步骤3)中，所述表面改性剂和溶剂的对应关系为：当表面改性剂为聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙烯醇89000-98000、聚乙烯醇9000-10000、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵时，对应溶剂为水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇中的一种或几种；当表面改性剂为油酸、油酸钠、月桂酸、月硅酸钠时，对应溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、环己烷、甲苯、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或几种；当表面改性剂为十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷是，对应溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种；
31、所述表面改性剂溶液浓度为0.1wt.％～90wt.％；表面改性剂溶液与铈盐溶液体积比为0.001～50：1；
32、优选地，步骤3)中，所述表面活性剂溶液的浓度为0.5wt.％～60wt.％；表面改性剂溶液与铈盐溶液体积比为0.001～45：1。
33、作为技术方案的进一步改进，步骤4)中，所述氧化剂选自下列物质中的一种或几种：压缩空气、氧气、臭氧、双氧水的水溶液、双氧水的乙醇溶液、双氧水的甲醇溶液；
34、铈盐溶液与碱溶液的混合方式为：将铈盐溶液以一定流速加到碱溶液中、或将碱溶液以一定流速加到铈盐溶液中、或将铈盐溶液和碱溶液以一定的流速同时加入到反应器中；流速为0.0001～2l/min/g ceo2；搅拌速率为200～800r/min；
35、氧化物的加入方式为：气体氧化物以一定流速通入反应液中、或液体氧化物以一定流速加入到反应液中；气体氧化物流速为0.001l/h/g ceo2～500l/h/g ceo2；液体氧化物流速为0.0001～2l/min/g ceo2；搅拌速率为200～800r/min；
36、所述反应温度为20～140℃，反应时间为0～6h；
37、优选地，所述反应温度为20～120℃；反应时间为0～4h。
38、作为技术方案的进一步改进，步骤5)中，所述步骤4)所得混合物和表面活性剂溶液的混合方式为：将表面改性剂溶液以一定流速加到步骤4)所得混合物中、或将步骤4)所得混合物以一定流速加到表面改性剂溶液中；流速为0.0001～2l/min/g ceo2；搅拌速率为200～800r/min；
39、所述改性反应温度为10～220℃，改性时间为1min～18h；
40、优选地，所述改性反应温度为20～190℃；改性时间为10min～12h。
41、作为技术方案的进一步改进，步骤6)中，所述固液分离方式选自下列方式中的一种或多种：离心、过滤(常压过滤、减压抽滤、超滤、纳滤)、静置倾倒；
42、洗涤方式选自下列方式中的一种或多种：冲洗、过滤(常压过滤、减压抽滤、超滤、纳滤)、透析、离心；洗涤所用的液相介质选自下列物质中的一种或多种：水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、甲苯、环己烷、正己烷、丙酮、苯甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯；
43、干燥方式选自下列方式中的一种或多种：冷冻干燥、真空烘干、常压蒸干、旋转减压蒸干、鼓风干燥、红外照射干燥、喷雾干燥；干燥温度为-25～140℃，干燥时间为1min～48h。
44、作为技术方案的进一步改进，步骤7)中，所述有机溶剂选自下列物质中的一种或多种：乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、四氢呋喃、甲基异丁基甲酮；
45、优选地，所获得的二氧化铈纳米分散体固含量为0.001wt.％～60wt.％。
46、作为技术方案的进一步改进，步骤8)中，所述混合方式为：将紫杉醇加入到步骤7)得到的二氧化铈透明分散体中；
47、负载温度为-25～60℃，负载时间为5min～96h；
48、并去除沸点低于100℃的溶剂选自下列方式中的一种或几种：常压蒸馏、减压旋转蒸发、离心、萃取分离、常压烘干、真空/减压烘干。
49、作为技术方案的进一步改进，步骤9)中，所述稀释程度为：二氧化铈浓度为1μg/ml～6g/ml；紫杉醇负载在二氧化铈上，负载量(紫杉醇质量/紫杉醇与二氧化铈质量和)为0.01wt.％～30wt.％，负载在二氧化铈上的紫杉醇在分散体中浓度为0.001nm～200nm；
50、所述稀释溶剂选自下列物质中的一种或几种：水、乙醇、二甲基亚砜、dmem高糖培养基、l-15培养基、pbs磷酸盐缓冲液、胎牛血清；
51、所述杀菌方式选自下列方式中的一种或几种：高温高压蒸汽灭菌(121℃，20min)、紫外线照射灭菌(30min照射)、过滤除菌(0.22μm的过滤器)、酒精浸泡(30min)。
52、本发明要解决的第三个技术问题是提供一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇在乳腺癌脑转移中的应用；优选地，亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇可透明分散于与人体环境相容的液相介质中，可用于治疗乳腺癌；进一步的，可越过血脑屏障，用于治疗脑转移的乳腺癌；并且对乳腺癌细胞有强杀伤性，而对人脐静脉内皮细胞无害。
53、本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
54、如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
55、与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
56、本发明的有益效果如下：
57、1)本发明制得的亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇，其中负载紫杉醇的亚纳米级单分散二氧化铈，极易透明分散在水等液相溶剂中；
58、2)二氧化铈药物载体粒径小，一维尺寸为0.2nm～3nm；具有单分散性，粒度分布均匀，分散性好；
59、3)该产品纯度高，稳定性高，静置≥24个月仍透明无沉降；
60、4)该产品可通过血脑屏障，对乳腺癌细胞有强杀伤性，而对人脐静脉内皮细胞无害。
1.一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，分散体中二氧化铈浓度为1μg/ml～6g/ml，二氧化铈一维尺寸为0.2nm～3nm；紫杉醇负载在二氧化铈上，负载量(紫杉醇质量/紫杉醇与二氧化铈质量和)为0.01wt.％～30wt.％。
3.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，负载在二氧化铈上的紫杉醇在分散体中浓度为0.001nm～200nm。
4.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇，其特征在于，所述表面活性剂层包括下列物质中的一种或多种：聚乙二醇400、聚乙二醇2000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙烯醇89000-98000、聚乙烯醇9000-10000、聚乙烯吡咯烷酮、油酸、油酸钠、月桂酸、月硅酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷；
5.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述铈盐选自下列物质中的一种或多种：四水硫酸铈、七水合氯化铈、六水合硝酸铈、草酸铈水合物、醋酸铈(iii)水合物；
6.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，步骤1)所述铈盐溶液浓度为0.01wt.％～50wt.％；步骤2)所述碱溶液浓度为0.1wt.％～40wt.％；步骤3)所述表面改性剂溶液浓度为0.1wt.％～90wt.％；
7.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，步骤1)所述铈盐溶液浓度为0.1wt.％～40wt.％；步骤2)中，所述碱溶液的浓度为0.5wt.％～30wt.％；步骤3)中，所述表面活性剂溶液的浓度为0.5wt.％～60wt.％；步骤4)中表面改性剂溶液与铈盐溶液体积比为0.001～45：1，碱溶液与铈盐溶液的体积比为0.02～5：1。
8.按照权利要求1所述的一种亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的制备方法，其特征在于，所述杀菌方式选自下列方式中的一种或几种：高温高压蒸汽灭菌(121℃，20min)、紫外线照射灭菌(30min照射)、过滤除菌(0.22μm的过滤器)、酒精浸泡(30min)；
9.权利要求1-8任选一项所述的方法制备得到的亚纳米级单分散二氧化铈负载紫杉醇的应用，作为制备治疗乳腺癌的药物的应用。
10.按照权利要求9的应用，用于制备治疗脑转移的乳腺癌药物的应用。
