一种ZnPc‑UCNP‑PEG‑G纳米复合物的制备方法技术

本发明专利技术公开一种ZnPc‑UCNP‑PEG‑G纳米复合物的制备方法。其制备方法如下：通过微乳液法合成了NaYF

A preparation method of ZnPc UCNP PEG G Nanocomposites

The invention discloses a preparation method of a ZnPc UCNP PEG G nanocomposites. The preparation method is as follows: NaYF is synthesized by microemulsion method

【技术实现步骤摘要】
一种ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物的制备方法
本专利技术涉及生物医用材料
，具体是一种ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物的制备方法。
技术介绍
光动力治疗又称作光化学治疗(Photodynamictherapy,PDT)它是指利用特定波长的光照射事先局部或全身注入机体的药物(光敏剂,PS)，光敏剂随之活化并与氧分子作用产生具有细胞毒性的活性氧(ROS)，经过直接与间接作用对肿瘤组织产生不可逆的损伤。光动力学治疗不同于传统的治疗肿瘤手段，它对靶组织及损伤程度都具有可选择性，可减少对正常组织的损伤，在人体内能较快代谢，避免对身体其它部位产生毒性，化学稳定性和光稳定性高等优点。但是传统的光动力疗法仍存在一些不足，如光敏剂对肿瘤组织的靶向性不足，同时由于光敏剂的吸收波长较短，其组织穿透能力有限，因此，对体积较大的肿瘤或深层肿瘤的治疗效果不佳。现如今，纳米技术的快速发展为解决光动力治疗中光敏剂的肿瘤靶向性及治疗深度等问题提供了新途径。分子靶向治疗是指在细胞分子水平上通过已确定的致癌位点(即与肿瘤细胞和肿瘤组织相关的特异性分子靶点，该靶点可能是肿瘤细胞内某一蛋白质分子、某一核酸片段或者某一基因产物)，设计相应配体或抗体与特异性位点相结合，从而有效的抑制基因癌变或者阻断细胞信号传导通路以及肿瘤血管形成，最终导致肿瘤细胞死亡而不会伤害正常细胞的一种全新的治疗模式。与传统的化疗和放疗治疗方式相比，分子靶向治疗有很高的选择性，在对肿瘤细胞高效杀伤的同时还能保证较低损伤正常组织的理想治疗结果。小分子靶向药物吉非替尼是一种选择性表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂，酪氨酸激酶通常表达于上皮来源的实体肿瘤之中，可通过对EGFR酪氨酸激酶活性的抑制来间接抑制肿瘤细胞的生长和血管生成，并加速肿瘤细胞的凋亡。吉非替尼（Gefitinib）在2003年被美国FDA批准用于治疗非小细胞肺癌，是首个获得批准上市的用于治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的口服型小分子靶向药物。临床试验结果显示，吉非替尼对结肠癌、前列腺癌、乳腺癌及头颈部肿瘤等治疗均证实有效。稀土上转换发光材料(upconversionluminescencenanoparticles,UCNPs)是一种能被近红外光(NIR)激发而发出可见光的发光材料，即上转换纳米材料可通过多光子机制把长波转换成短波，因此被称之为“上转换”。由于上转换材料的发光过程违背了斯托克斯(Stokes)定律，因此又被称为反斯托克斯(anti-Stokes)定律发光材料。上转换纳米材料具有稳定且独特的发光性质，对细胞的毒性低，其激发波长处在近红外区(通常为980nm，位于生物组织的光透过窗口800-1200nm范围内)，对生物组织的穿透性能力强，且不会对组织、蛋白质等造成光伤害，同时能有效的降低检测的背景自荧光，提高荧光信噪比，因此在生物标记、多模成像、药物运输和光动力治疗等方面有着广阔的应用前景。在UCNP/光敏剂纳米系统引入分子靶点药，通过制备分子靶向抗癌纳米平台系统，使肿瘤药物治疗的切入点由目前研究的细胞水平提高至分子水平。合成的UCNP/光敏剂/吉非替尼化合物中，UCNP和光敏剂的FRET作用可解决肿瘤治疗深度问题，光敏剂和吉非替尼分子靶点药的协同作用可解决靶向性不强和药物在肿瘤细胞的滞留时间短的问题。这些优点为该设计体系成为新型分子靶向光动力载药平台提供了极大可能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物的制备及其应用，解决了光动力治疗中药物靶向性不足及治疗深度浅的问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物的制备方法，具体步骤如下：（1）称取0.4gNaOH于100mL反应釜中，再分别加入20mL去离子水，30mL乙醇，7.5mL的油酸和4mL的正己烷，搅拌混匀为溶液Ⅰ；称取0.8mmol稀土硝酸盐溶解在5mL去离子水中，以20滴/min滴入溶液Ⅰ得溶液Ⅱ，再称取3.2mmolNaF溶解在5mL去离子水中加入到溶液Ⅱ中，置于180℃下反应6h；反应结束后自然冷却至室温，用30mL环己烷分三次萃取，收集环己烷层，加入过量乙醇离心收集；再用去离子水和乙醇交替洗3次，最后分散在10mL环己烷中待用；（2）量取8mL步骤（1）的UCNPs的环己烷溶液，加入12mL环己烷和10mL二氯甲烷；再加入25mg间氯过氧苯甲酸，升温至54℃搅拌回流3h，冷却至室温，加入1.0gPEG-OH继续反应8h；反应结束后，减压旋干，再用乙醇和去离子水交替洗3次，-60℃冻干得到UCNP-PEG-OH；（3）称取3mgβ-ZnPc-COOH和8mgHOOC-PEG-COOH溶于5mLDMSO中得到混合液Ⅰ，再称取6mgN,N-二环己基碳二亚胺（DCC）和4mg4-二甲氨基吡啶（DMAP）分别溶在200μL的DMSO中，加入到混合液Ⅰ中搅拌1h，再加入30mg步骤（2）产物，室温下反应48h；离心收集，用DMSO洗3次，-60℃冻干得到ZnPc-UCNP-PEG-COOH；（4）将步骤（3）产物溶在12mLDMSO中，加入7mgDCC和5mgDMAP搅拌1h，加入化合物G，室温下反应48h；离心收集，用DMSO洗3次，得到产物ZnPc-UCNP-PEG-G。所述的稀土硝酸盐为Y(NO3)·6H2O和Yb(NO3)·5H2O和Er(NO3)·5H2O以质量比68:30:2混合。步骤（4）中化合物G的加入量为反应产物总量的5%~20%。所述化合物G为8-羟基-3,6烷氧杂辛基-吉非替尼。本专利技术的有益效果在于：1）本专利技术将合成ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物，解决光动力治疗中药物靶向性不足，治疗深度浅的问题。2）合成的ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物粒径均匀，荧光共振能量转移效率高，在980nm激发下单线态氧产率高，解决了治疗深度浅的问题。3）合成的ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物表现出优越的光动力活性，在体外光动力治疗过程对细胞的杀伤能力具有一定的剂量依赖性，随着浓度的增加，杀伤能力增强，而在无光照条件下对细胞未表现出明显的杀伤作用。4)合成的ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物对癌细胞具有明显的靶向性，而在正常细胞中分布较少，降低了癌症治疗过程中的副作用。附图说明图1是(a)上转换纳米粒子NaYF4:Yb3+,Er3+(UCNPs)的X射线衍射图；图2是(a)上转换纳米粒子NaYF4:Yb3+,Er3+(UCNPs)与(b)UCNP-PEG-OH的TEM图；图3是UCNPs上转换纳米粒子和UCNP-PEG-OH的红外光谱图；图4是NaYF4:Yb3+,Er3+(UCNPs)上转换发光图；图5中Ⅰ和Ⅱ为UCNPs对应的荧光发射光，Ⅲ和Ⅳ为ZnPc-UCNP-PEG对应的荧光发射光；图6a为DPBF,UCNPs,UCNP-PEG,β-ZnPc-COOH,ZnPc-UCNP-PEG,ZnPc-UCNP-PEG-G的Ф比较图；图6b为ZnPc-UCNP-PEG-G不同条件下的Ф比较图；图7是HepG2细胞(圆形)和HELF细胞(条形)对ZnPc-UCNP-PEG-G竞争摄取24h激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZnPc‑UCNP‑PEG‑G纳米复合物的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）上转换粒子UCNPs的制备：称取0.4 g NaOH于100 mL 反应釜中，再加入20 mL去离子水，30 mL乙醇，7.5 mL的油酸和4 mL的正己烷，搅拌混匀为溶液Ⅰ；称取0.8 mmol稀土硝酸盐溶解在5 mL去离子水中，以20滴/min滴入溶液Ⅰ得溶液Ⅱ，再称取3.2 mmol NaF溶解在5 mL去离子水中加入到溶液Ⅱ中，置于180 ℃下反应6 h；反应结束后自然冷却至室温，用30 mL环己烷分三次萃取，收集环己烷层，加入过量乙醇离心收集；再用去离子水和乙醇交替洗3次，得到上转换粒子UCNPs，最后分散在10 mL环己烷中待用；（2）UCNP‑PEG‑OH的制备：量取8 mL 步骤（1）的UCNPs的环己烷溶液，加入12 mL环己烷和10 mL二氯甲烷；搅拌下再加入25 mg间氯过氧苯甲酸，升温至54 ℃搅拌回流3 h，冷却至室温，加入1.0 g PEG‑OH继续反应8 h；反应结束后，减压旋干，再用乙醇和去离子水交替洗3次，‑60℃冻干得到UCNP‑PEG‑OH；（3）ZnPc‑UCNP‑PEG‑COOH的制备：称取3 mg β‑ZnPc‑COOH和8 mg HOOC‑PEG‑COOH溶于5 mL DMSO中得到混合液Ⅰ，再称取6 mg N,N‑二环己基碳二亚胺和4 mg 4‑二甲氨基吡啶分别溶在200 μL的DMSO中，加入到混合液Ⅰ中搅拌1 h，再加入30 mg 步骤（2）产物，室温下反应48 h；离心收集，用DMSO洗3次，‑60℃冻干得到ZnPc‑UCNP‑PEG‑COOH；（4）ZnPc‑UCNP‑PEG‑G纳米复合物的制备：将步骤（3）产物溶在12 mL DMSO中，加入7 mg N,N‑二环己基碳二亚胺和5 mg 4‑二甲氨基吡啶搅拌1h，加入化合物G，室温下反应48 h；离心收集，用DMSO洗3次，得到产物ZnPc‑UCNP‑PEG‑G。...

【技术特征摘要】
1.一种ZnPc-UCNP-PEG-G纳米复合物的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）上转换粒子UCNPs的制备：称取0.4gNaOH于100mL反应釜中，再加入20mL去离子水，30mL乙醇，7.5mL的油酸和4mL的正己烷，搅拌混匀为溶液Ⅰ；称取0.8mmol稀土硝酸盐溶解在5mL去离子水中，以20滴/min滴入溶液Ⅰ得溶液Ⅱ，再称取3.2mmolNaF溶解在5mL去离子水中加入到溶液Ⅱ中，置于180℃下反应6h；反应结束后自然冷却至室温，用30mL环己烷分三次萃取，收集环己烷层，加入过量乙醇离心收集；再用去离子水和乙醇交替洗3次，得到上转换粒子UCNPs，最后分散在10mL环己烷中待用；（2）UCNP-PEG-OH的制备：量取8mL步骤（1）的UCNPs的环己烷溶液，加入12mL环己烷和10mL二氯甲烷；搅拌下再加入25mg间氯过氧苯甲酸，升温至54℃搅拌回流3h，冷却至室温，加入1.0gPEG-OH继续反应8h；反应结束后，减压旋干，再用乙醇和去离子水交替洗3次，-60℃冻干得到UCNP-PEG-OH；（3）ZnPc-UCNP-PEG-COOH的制备：称取3mgβ-ZnPc-COOH和8mgHOOC-PEG-COOH溶于5mLDMSO中得到混合液Ⅰ，再称取6mgN,N-二环己基碳二亚胺和4...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛金萍，贾潇，宋美如，叶焕年，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35