一种负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，包括：1)、制备分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；2)、将步骤1)所得的实心二氧化硅纳米球水溶液和醋酸钠、硝酸钆混合均匀，转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，水热法制备得到掺杂稀土金属钆的空心介孔二氧化硅纳米球；3)、将姜黄素通过搅拌负载到步骤2)所得的空心介孔二氧化硅纳米球的空腔中，并通过加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷继续搅拌在其表面修饰氨基；4)、用EDC/NHS活化葡聚糖表面的羧基，后与步骤3)所得材料的氨基结合，制得负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料。

【技术实现步骤摘要】
一种负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法及应用
本专利技术属于纳米材料和分子影像学
，具体涉及一种负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备及其应用。
技术介绍
空心二氧化硅纳米球是一种新型的纳米级空心材料，具有较大的空腔和孔径、比表面积大、稳定性好、分散性好以及生物相容性好等优点；其内部空腔可负载很多客体分子。而由于其独特的优越性能，常被用作药物载体，从而在医学和制药领域应用广泛。超声成像是目前世界上应用最早也是最为广泛的成像技术之一，具有非侵入性、实时成像、效率高、便于携带等优点。在手术实施过程中，超声成像可以提供实时的引导成像，有利于手术的精确进行。但通常情况下，超声成像的分辨率较低。另一方面，磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)技术具有非侵入性、空间分辨率高、三维深度检测等优点，因此可用于手术前疾病的评价。MRI虽然对软组织有很好的分辨率，但成像不够快，不能进行实时成像，而且易受机体内金属物质的干扰。考虑到超声成像与MRI的各自优缺点以及应用范围，如果将超声成像与MRI模式相互融合，开发一类同时具有这两种造影特性的多模态新型造影剂，则可以在一次给药的情况下同时得到不同成像模式下的诊断结果，从而实现这两种成像模式的优势互补，使获取的结果更为精确可靠。并且，近年来，恶性肿瘤已经严重危害人类的生命健康。对肿瘤的诊断和治疗，已成为国内外医药学领域的研究热点。随着纳米医学的发展，以纳米材料为平台，可将多模式成像功能与肿瘤治疗手段有机结合。这种新兴的诊疗一体化技术为肿瘤的有效治疗和个别化治疗提供很好的契机。相对于使用近红外光诱导氧自由基产生的光动力治疗(PDT)，声动力治疗(SDT)是一种有前景的新型非侵入性方法，其利用低强度超声和化学物质(称为声敏剂)产生活性氧(ROS)。一定频率和强度的超声可以辐射到深层组织并聚集于特定区域，然后活化在肿瘤部位富集并长时间滞留的声敏剂，产生一定量的ROS，从而增强了该区域声敏药物的细胞毒性作用。而且，近红外光穿透力有限，而超声是可以深入穿透肿瘤组织的机械波，因此SDT比PDT更有优势。另外，研究表明，低强度超声可以影响细胞膜，导致声敏剂的渗透性增加。此外，超声还可以精确地集中在肿瘤部位上，以对肿瘤中累积的超声敏感剂进行特异性和有效地激活。因此，SDT能以最小剂量准确地杀死肿瘤细胞，最大限度地减少对周围正常组织的损伤。目前，大多数声敏剂都来源于光敏剂，最常见的是卟啉和它们的衍生物，如血卟啉单甲醚，原卟啉IX等。这些化合物通常在PDT研究中具有皮肤敏感性和皮肤光毒性，这意味着这种潜在的问题也可能发生在SDT上。此外，一些声敏剂来源于化疗药物，如姜黄素、阿霉素和左氧氟沙星。具有抗肿瘤药理活性的姜黄素相对于其它的化疗药物具有毒性低、不良反应小的优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术中光动力治疗中近红外光穿透力有限，常用化疗药物毒副作用大的问题，提供一种负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法。其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。一种负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，包括以下步骤：(1)、制备分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；(2)、将步骤(1)所得实心二氧化硅纳米球的浓度为3～4mg/mL的水溶液和醋酸钠、硝酸钆混合均匀，转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，水热法制备得到掺杂稀土金属钆的空心介孔二氧化硅纳米球；(3)、将姜黄素通过搅拌负载到步骤(2)所得的空心介孔二氧化硅纳米球的空腔中，并通过加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)继续搅拌在其表面修饰氨基；(4)、用EDC/NHS活化葡聚糖表面的羧基，后与步骤(3)所得材料的氨基结合，制得负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料。作为本技术方案的进一步改进，所述步骤(1)中，实心二氧化硅纳米球的制备方法如下：(1.1)、将无水乙醇、氨水和去离子水混合均匀；所述无水乙醇、氨水和去离子水的体积用量比为50～60：2～3：1.5；(1.2)、将原硅酸四乙酯(TEOS)逐滴加入到(1.1)所制备得到的溶液中，在60～70℃下搅拌，反应6～7h，得到分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；其中滴加的原硅酸四乙酯(TEOS)与(1.1)中去离子水的体积用量比为1.8～2：1.5；(1.3)、将(1.2)中得到的实心二氧化硅纳米球，分别用乙醇和水各洗涤3～5次，并将所得到的实心二氧化硅纳米球分散到二次水中。作为本技术方案的更进一步改进，步骤(1.3)中实心二氧化硅纳米球的离心转速为15000～18000rpm。也作为本技术方案的进一步改进，所述步骤(2)中，稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米球的制备方法如下：(2.1)、将刻蚀剂醋酸钠和硝酸钆溶于去离子水中，分散均匀；所述醋酸钠、硝酸钆和去离子水的用量配比为5mmol：1mmol：18～20mL；(2.2)、取步骤(1)中得到的实心二氧化硅纳米球在去离子水中分散均匀；其中，18～20mL去离子水对应50～70mg的实心二氧化硅纳米球；(2.3)、将(2.1)与(2.2)所得到的溶液充分混合均匀；(2.4)、将(2.3)所得的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中置于180～200℃的烘箱中反应10～14h；(2.5)、将(2.4)中所得到的产物用无水乙醇和去离子水各洗涤3～5次，并分散在去离子水中，得到稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米球。更进一步，步骤(2.5)中空心二氧化硅纳米球的离心转速为15000～20000rpm。还作为本技术方案的进一步改进，所述步骤(3)中，负载姜黄素的稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法如下：(3.1)、配制浓度为1.5～2.0mg/mL姜黄素的无水乙醇溶液；(3.2)、将步骤(2)所得的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米球加入到(3.1)配制的姜黄素的无水乙醇溶液中，空心二氧化硅纳米球和姜黄素的质量比为1:1～2，分散均匀；(3.3)、将(3.2)所得混合溶液在500～600r/min的转速下，室温避光反应10～12h；(3.4)、向(3.3)所得产物中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，空心介孔二氧化硅纳米球和APTES的用量比为20mg：0.5～1.0mL，继续反应10～12h；(3.5)、将(3.4)所得产物用无水乙醇和去离子水洗涤3～5次，分散于去离子水中，得到负载姜黄素的稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料。进一步，步骤(3.5)中负载姜黄素的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米球的离心转速为15000～20000rpm。同样作为本技术方案的进一步改进，所述步骤(4)中，负载姜黄素的葡聚糖修饰稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法如下：(4.1)、称取一定量的葡聚糖、EDC和NHS，溶于相应的去离子水中，搅拌4～8h；所述葡聚糖、EDC、NHS和去离子水的用量比为30～40mg：40mg：32mg：10～20mL；(4.2)、将步骤(3)所得材料加入到(4.1)的混合溶液中，室温避光反应10～12h，其中，10～20mL去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、制备分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；(2)、将步骤(1)所得实心二氧化硅纳米球的浓度为3～4mg/mL的水溶液和醋酸钠、硝酸钆混合均匀，转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，水热法制备得到掺杂稀土金属钆的空心介孔二氧化硅纳米球；(3)、将姜黄素通过搅拌负载到步骤(2)所得的空心介孔二氧化硅纳米球的空腔中，并通过加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)继续搅拌在其表面修饰氨基；(4)、用EDC/NHS活化葡聚糖表面的羧基，后与步骤(3)所得材料的氨基结合，制得负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、制备分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；(2)、将步骤(1)所得实心二氧化硅纳米球的浓度为3～4mg/mL的水溶液和醋酸钠、硝酸钆混合均匀，转移至带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，水热法制备得到掺杂稀土金属钆的空心介孔二氧化硅纳米球；(3)、将姜黄素通过搅拌负载到步骤(2)所得的空心介孔二氧化硅纳米球的空腔中，并通过加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)继续搅拌在其表面修饰氨基；(4)、用EDC/NHS活化葡聚糖表面的羧基，后与步骤(3)所得材料的氨基结合，制得负载姜黄素的葡聚糖修饰钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料。2.根据权利要求1所述负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，实心二氧化硅纳米球的制备方法如下：(1.1)、将无水乙醇、氨水和去离子水混合均匀；所述无水乙醇、氨水和去离子水的体积用量比为50～60：2～3：1.5；(1.2)、将原硅酸四乙酯(TEOS)逐滴加入到(1.1)所制备得到的溶液中，在60～70℃下搅拌，反应6～7h，得到分散均匀粒径均一的实心二氧化硅纳米球；其中滴加的原硅酸四乙酯(TEOS)与(1.1)中去离子水的体积用量比为1.8～2：1.5；(1.3)、将(1.2)中得到的实心二氧化硅纳米球，分别用乙醇和水各洗涤3～5次，并将所得到的实心二氧化硅纳米球分散到二次水中。3.根据权利要求2所述负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1.3)中实心二氧化硅纳米球的离心转速为15000～18000rpm。4.根据权利要求1所述负载姜黄素的葡聚糖修饰的钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，稀土金属钆掺杂的空心介孔二氧化硅纳米球的制备方法如下：(2.1)、将刻蚀剂醋酸钠和硝酸钆溶于去离子水中，分散均匀；所述醋酸钠、硝酸钆和去离子水的用量配比为5mmol：1mmol：18～20mL；(2.2)、取步骤(1)中得到的实心二氧化硅纳米球在去离子水中分散均匀；其中，18～20mL去离子水对应50～70mg的实心二氧化硅纳米球；(2.3)、将(2.1)与(2.2)所得到的溶液充分混合均匀；(2.4)、将(2.3)所得的混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中置于180～200℃的烘箱中反应10～14h；(2.5)、将(2.4)中所得到的产物用无水乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴惠霞，刘燕，张梦晴，郑妍，杨仕平，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31