一種單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-ACaP納米粒子的制備方法及其應(yīng)用
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCS-A@CaP納米粒子的制備方法及其應(yīng)用
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-AiCaP納米粒子的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著納米科學(xué)與納米技術(shù)的發(fā)展，在二十一世紀(jì)的今天，“納米醫(yī)學(xué)”已經(jīng)不是一個(gè)新名詞。納米科學(xué)技術(shù)與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)在生物傳感、醫(yī)學(xué)示蹤、疾病的早期診斷、癌癥的治療等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的結(jié)合，使“納米醫(yī)學(xué)”逐漸發(fā)展成為一個(gè)多學(xué)科交叉的新的研究方向，開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)工程的新紀(jì)元。面對(duì)著對(duì)疾病預(yù)防、診斷和治療的實(shí)際需求及由于傳統(tǒng)藥物非特異性的分布對(duì)人體正常組織和器官造成損傷這一亟待解決的難題，納米技術(shù)的發(fā)展為獲得更加先進(jìn)的藥物輸送系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)早期檢測(cè)與診斷帶來(lái)了新的希望，開(kāi)辟了新的途徑。由于納米控釋系統(tǒng)特有的性質(zhì)，使其在藥物輸送方面具有許多優(yōu)越性；可緩釋藥物，從而延長(zhǎng)藥物的作用時(shí)間；可達(dá)到靶向輸送的目的:可在保證藥物作用的前提下，減少給藥劑量，從而減輕或避免毒副反應(yīng)；可提高藥物的穩(wěn)定性，有利于儲(chǔ)存；也可能建立一些新的給藥途徑，包括體內(nèi)局部給藥、粘膜吸收給藥，多肽類(lèi)藥物的口服給藥等等。所以，納米緩釋系統(tǒng)是一種非常有前途的藥物新劑型，對(duì)其研究也越來(lái)越廣泛。
[0004]隨著納米技術(shù)及納米材料的不斷發(fā)展和完善，納米粒子因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)使其在癌癥的治療上取得了明顯進(jìn)展。但納米粒子作為異物進(jìn)入機(jī)體，會(huì)引起一系列機(jī)體反應(yīng)，影響固有免疫細(xì)胞的活性，促進(jìn)免疫分子的分泌，而且納米粒子對(duì)抗原遞呈細(xì)胞具有活化作用，可促進(jìn)其對(duì)抗原的遞呈，還可誘導(dǎo)激活抗原特異性CD8+T細(xì)胞免疫應(yīng)答，從而介導(dǎo)抗原特異性細(xì)胞毒效應(yīng)。此外，納米粒子可增強(qiáng)體液免疫應(yīng)答，并導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。而選用高生物相容性(B1campatibility,BC)納米粒子為藥物載體則會(huì)在最大程度上避免這些問(wèn)題的產(chǎn)生。其中金納米簇(AuNCs)具有良好的生物相容性，穩(wěn)定的化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，因此近些年被作為很有潛力的生物探針。與此同時(shí)，磷酸鈣殼作為載體材料更是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。磷酸鈣是人體中骨骼與牙齒等的主要成份，并且在血液中存在一定量的鈣離子與磷酸根離子，因此磷酸鈣納米粒子具體極好的生物相容性，可作為藥物等的理想載體材料。磷酸鈣納米粒子是一種pH敏感性納米粒子，在體內(nèi)血液循環(huán)環(huán)境中(pH為7.4)，磷酸鈣能保持很好的穩(wěn)定性，保護(hù)藥物不釋放出來(lái)。而在細(xì)胞的內(nèi)吞溶酶體的后期，PH降到4-5，在這一酸性環(huán)境中，磷酸鈣溶解，從而釋放出抗癌藥物。
[0005]近些年，磷酸鈣納米材料的合成及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和前沿方向[參考文獻(xiàn):X.Li, X.P.Wang, Y.Sogo, T.0hno, K.0numa, A.1toj Adv.Healthcare Mater.2013，2，863; H.J.Lee, S.E.Kimj K.Kwonj C.Park, C.Kimj J.Yang, S.C.Lee, Chem.Cowmun.2010，46，377; M.Kesterj Y.Heakalj T.Fox, A.Sharmaj G.P.Robertson, T.T.Morgan, E.1.AltinoglujA.Tabakovicj M.R.Parettej S.M.Rouse, V.R.Velasco, J.H.Adair, NANOLETTERS 2008, 8，4116.]。日本國(guó)家材料科學(xué)研究所(NIMS) Yusuke Yamauchi課題組以PS-PAA-PEG為模板，合成了空心結(jié)構(gòu)磷酸鈣(CaP)納米球，并詳細(xì)考察了空心CaP納米球的細(xì)胞毒性，結(jié)果表明所制備的CaP納米材料具有良的生物相容性，為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究提供了重要的生物安全性參考資料[參考文獻(xiàn):B.P.Bastakoti, M.1nuoe,S.Yusaj S.H.Liao, K.Wuj K.Nakashimaj Y.Yamauchij Chem.Cowmun.2012，48，6532.]。在此基礎(chǔ)上，該研究組又開(kāi)發(fā)了新型CaP-PS-PAA-PEG復(fù)合材料，作為藥物傳遞載體在治療肝癌上表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性，降低了系統(tǒng)毒性，且具有PH值可控藥物釋放性能[參考文獻(xiàn):B.P.Bastakoti, K.ffu, M.1noue, S.Yusa, K.Nakashima, Y.Yamauchi,Chem.Eur.J.2013, 19，4812.]。從以上敘述中可以看出，由于磷酸鈣納米材料的特殊性能，使其在納米醫(yī)藥領(lǐng)域表現(xiàn)出很高的應(yīng)用價(jià)值，目前有關(guān)磷酸鈣納米粒子合成的報(bào)道也很多，如空心[參考文獻(xiàn):D.Hagmeyer, K.Ganesan, J.Ruesing, D.Schunk, C.Mayer, A.Dey, N.Sommerdi jk, M.Epple, J.Mater.Chem.2011, 21, 9219.J、棒狀[J.Klesing, S.Chernousova, M.Epple, J.Mater.Chem.2012，22，199.J等簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)納米粒子，對(duì)基于磷酸鈣的多功能復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的研究較少，特別是對(duì)于以磷酸鈣為主體材料的單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-AOCaP納米粒子的構(gòu)筑還未有報(bào)道?，F(xiàn)有合成方法所制備的磷酸鈣納米粒子普遍存在分散性差、粒徑不均一、尺寸難調(diào)控、合成方法復(fù)雜、整體形貌較差等缺陷。因此，開(kāi)發(fā)具一種簡(jiǎn)單易行，制備單分散、粒徑可控的多功能核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-AiCaP納米粒子是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的新課題。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-A@CaP納米粒子的制備方法及其應(yīng)用。使用該方法制備的核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-A@CaP納米粒子具有分散性好、粒徑均勻、生物相容性好等特點(diǎn)，可用于藥物輸送及多模式生物成像等領(lǐng)域。
[0008]本發(fā)明單分散核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-A@CaP納米粒子的制備方法包括如下步驟:
(I)取4 ~ 6 mL HAuCl4 (20 mM)溶液加入到30 ~ 50 mL去離子水中，隨后再向其中加入50 ~ 60 mg GSH (谷胱甘肽)，在25 ~ 30 °C條件下攪拌5 ~ 10 min使其混合均勻。
[0009](2)將步驟⑴得到的溶液置于70 ~ 75 °C油浴中避光反應(yīng)20 ~ 24 h，反應(yīng)完成后將加熱設(shè)備關(guān)掉，到溶液冷卻至室溫，待用。
[0010](3)在100 mL圓底燒瓶中依次加入10 ~ 15 mg氫氧化鈣，40 ~ 50 mg聚丙烯酸(Mw = 1800)，和20 ~ 25 mL去離子水，磁力攪拌10 ~ 20 min至溶液澄清透明為止。
[0011](4)將步驟⑵得到的溶液4 ~ 6 mL加入步驟(3)得到的溶液中，磁力攪拌5 ~10 min使其混合均勻。
[0012](5)在磁力攪拌下將40 ~ 60 mL異丙醇緩慢滴加入步驟(4)得到的溶液中，滴加完畢后再向溶液中加入12 ~ 18 mg磷酸氫二氨，在25 ~ 30 °(:條件下攪拌反應(yīng)4 ~ 5 h。
[0013](6)將步驟(5)得到的混合溶液進(jìn)行離心分離(8000 ~ 9000 rpm, 5 ~ 8 min),所得固體再用去離子水洗滌數(shù)次，即得AuNCs-AOCaP納米粒子。
[0014]
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明合成方法簡(jiǎn)單，采用一步法合成高分散、粒徑均一的核殼結(jié)構(gòu)AuNCs-A@CaP納米粒子。在此反應(yīng)過(guò)程中，借助聚丙烯酸的導(dǎo)向與穩(wěn)定作用，使得金簇的聚集與磷酸鈣殼的生長(zhǎng)同步進(jìn)行，既縮短了反應(yīng)步驟又保證了粒子的高分散性。
[0015]2.本發(fā)明得到的單分散核殼