用于光疗与成像的金纳米‑介孔硅纳米棒复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了用于光疗与成像的金纳米‑介孔硅纳米棒复合物及其制备方法，制备方法为：(1)Ce6‑APTES的制备；(2)Ce6‑MSNRs的制备；(3)AuNRs‑Ce6‑MSNRs的制备：取步骤(2)获得的Ce6‑MSNRs分散液，加入AuNRs水分散液，常温下搅拌反应5h，离心除去未吸附的AuNRs，沉淀分散在水中。本发明专利技术的AuNRs‑Ce6‑MSNRs可采用单光源激发，实现光热治疗与光动力学治疗，光声成像与荧光成像一体化，生物相容性良好，大大提高了肿瘤治疗的疗效，降低了毒副反应，制备简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米生物医学领域，涉及一种用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物及其制备方法。
技术介绍
癌症的治疗一直备受关注。光热疗法和光动力学疗法是近几十年来发展起来的非手术治疗各种恶性肿瘤的有效方法，具有微创、选择性高等优点。光热疗法和光动力学疗法组成的联合治疗方法在更大程度上克服了彼此的局限性，同时大大地提高了对肿瘤的杀伤作用，降低了副反应的发生。光声成像(PhotoacousticImaging,PAI)是将光学成像和超声成像的优点结合起来的一种非侵入式成像技术。脉冲激光照射到生物组织部位，组织的光吸收域将产生相应的光声信号，通过此信号可以重建出组织中的光吸收分布图像。光声成像可以测量与跟踪癌症模型中的肿瘤生长状态和转移情况，对于肿瘤的研究有极大的帮助。荧光成像(Fluorescenceimaging)基于荧光物质被特定的外界能量所激发(如近红外线等)，引起其电子轨道像高能轨道跃迁，再释放能量回归最终的基态的过程中产生可被检测的荧光信号。活体生物荧光成像技术能够直接快速的测量各种癌症模型中的肿瘤生长、转移以及对药物的反应，可使肿瘤病灶被无创伤、高灵敏度的检测出。近些年来，由于纳米材料良好的物理化学性质特征，其作为药物递送系统用于癌症治疗的研究被赋予极大的关注。然而，很多纳米材料在生物相容性、载药量、细胞摄取率等方面存在局限性。而介孔硅纳米棒(Mesoporoussilicananorods,MSNRs)凭借其较大的表面积，可调节的孔径，良好的生物相容性，更高的载药量，良好的细胞摄取率以及易于修饰等特征在潜在的生物医学应用中得到广泛的研究。而较大粒径的介孔二氧化硅纳米棒通常会有聚集的不稳定现象，并且存在像大部分载体一样的药物提前泄漏问题。因此采用适当的简洁制备方法克服以上问题，开发出一种适用度更好的介孔硅纳米载体对肿瘤的治疗及纳米生物医学领域具有重要意义。金纳米棒(AuNRs)具有较高的光热能量转换率，易于调节的长径比以及较宽的光谱吸收范围，常被用作肿瘤的光热治疗。当吸收连续发射的近红外低能辐射后，金纳米棒内部会产生电子跃迁，当恢复至稳定状态时会产生大量的热，以此可以对肿瘤组织起到有效的杀伤作用。但是，金纳米棒的单独使用会造成长径比的改变，从而降低治疗效果。同时，大多数与光敏剂的联合使用需要多波长的转换，使治疗过程繁琐。二氢卟吩e6作为第二代光敏剂，不仅具有卟啉环所特有的光物理性质，而且在光疗窗口中的最大吸收波长移至660nm处，此时对细胞的穿透力较强，摩尔吸收系数也有了明显的提高。相比较一代光敏剂而言，作用深度增加，产生的单线态氧较多，提高了肿瘤杀伤效能同时降低了毒副反应。但是由于其存在长时间的皮肤光敏效应并且不能靶向到肿瘤部位，这在治疗过程中会产生一定的毒副作用。目前尚未有金纳米棒包覆参杂Ce6的介孔硅纳米棒的组成用于光疗与成像的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的克服现有技术的不足，提供一种用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物。本专利技术的第二个目的是提供一种用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物的应用。本专利技术的技术方案概述如下：用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物，用AuNRs-Ce6-MSNRs所示，所述AuNRs为金纳米棒的缩写，所述Ce6为二氢卟吩e6的缩写，所述MSNRs为介孔二氧化硅纳米棒的缩写。用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物的制备方法，包括如下步骤：(1)Ce6-APTES的制备：按比例，将2.0-3.0mg的Ce6溶于1mL的DMSO中，加入5.0-7.0mg的EDC·HCL，在常温下搅拌20-30min，加入4.0-5.0mg的HOBT，在常温下反应30-50min，加入10-15μLAPTES反应10-14h；Ce6是二氢卟吩e6的缩写；DMSO是二甲基亚砜的缩写；EDC·HCL是1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的缩写；HOBT是1-羟基苯并三唑的缩写；APTES是3-氨丙基三乙氧基硅烷的缩写；(2)Ce6-MSNRs的制备：取10mL用氨水调节pH值在10-11间的水，在50-55℃搅拌条件下加入12.0-13.0mgCTAB，逐滴加入100-150μL步骤(1)获得的溶液，再逐滴加入12-18μL的TEOS，搅拌20-30min，加入15-20μL的Si-PEG，40-60℃搅拌条件下回流22-26h，12000-14000rpm离心5-10min，沉淀用无水乙醇洗3-4遍，加入30-40mL无水乙醇，在60-65℃搅拌条件下回流36-48h，除去模版剂CTAB，固液分离，固体用无水乙醇洗3-4次，每次12000-14000rpm离心5-10min，最后分散在10mL水中；MSNRs是介孔二氧化硅纳米棒的缩写；CTAB是十六烷基三甲基溴化铵的缩写；TEOS是正硅酸乙酯的缩写；Si-PEG是2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷的缩写；(3)AuNRs-Ce6-MSNRs的制备：取1mL步骤(2)获得的Ce6-MSNRs分散液，加入1-2mL220μg/mL的AuNRs水分散液，常温下搅拌反应5-7h，离心除去未吸附的AuNRs，沉淀分散在水中；AuNRs是金纳米棒的缩写；上述用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物在制备抗肿瘤药物中的应用。本专利技术的优点：(1)本专利技术所使用的光敏剂Ce6，Ce6的量一方面影响着介孔二氧化硅的形状，一方面发挥其光动力学治疗的作用，同时还作为荧光剂起到荧光示踪的作用；(2)本专利技术所制备的Ce6-MSNRs，供价连接方式解决了药物未达到靶部位提前泄漏的问题，适宜长度的棒状介孔二氧化硅纳米粒子更有助于在肿瘤部位的聚集及细胞的摄取；(3)本专利技术中所用的AuNRs，长度适宜，与MSNRs相匹配，同时吸收波长与Ce6相近，因此可以采用同一近红外激发光(660nm)触发光热与光动力学效果，使治疗更加简便可行，其作为光声造影剂，还可起到光声成像作用；(4)本专利技术的AuNRs-Ce6-MSNRs可采用单光源激发，实现光热治疗与光动力学治疗，光声成像与荧光成像一体化，生物相容性良好，大大提高了肿瘤治疗的疗效，降低了毒副反应，制备与应用过程简单易行。本专利技术运用聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅纳米棒作为药物载体，具有光声成像和光热治疗作用的金纳米棒与具有荧光成像和光动力学治疗作用的二氢卟吩e6有效地结合，实现治疗与追踪诊断一体化。制备方法简单可行，可日后可大量制备。附图说明图1(a)为实施例2制备的Ce6-MSNRs透射电镜图；图1(b)为实施例2制备的AuNRs-Ce6-MSNRs透射电镜图；图2为实施例2制备的Ce6-MSNRs的粒径分布图；图3为实施例2制备的Ce6-MSNRs，AuNRs-Ce6-MSNRs及AuNRs的紫外可见光谱图；图4为实施例2制备的Ce6-MSNRs出去模版前与除去模版后的红外光谱图；图5为实施例2制备的AuNRs-Ce6-MSNRs的光热升温趋势图；图6为实施例2制备的AuNRs-Ce6-MSNRs产生单线态氧的能力，紫外测定下DPBF浓度变化趋势图；图7为MTT法检测实施例2制备的AuNRs本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光疗与成像的金纳米‑介孔硅纳米棒复合物，其特征是用AuNRs‑Ce6‑MSNRs所示，所述AuNRs为金纳米棒的缩写，所述Ce6为二氢卟吩e6的缩写，所述MSNRs为介孔二氧化硅纳米棒的缩写。

【技术特征摘要】
1.用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物，其特征是用AuNRs-Ce6-MSNRs所示，所述AuNRs为金纳米棒的缩写，所述Ce6为二氢卟吩e6的缩写，所述MSNRs为介孔二氧化硅纳米棒的缩写。2.权利要求1用于光疗与成像的金纳米-介孔硅纳米棒复合物的制备方法，其特征是包括如下步骤：(1)Ce6-APTES的制备：按比例，将2.0-3.0mg的Ce6溶于1mL的DMSO中，加入5.0-7.0mg的EDC·HCL，在常温下搅拌20-30min，加入4.0-5.0mg的HOBT，在常温下反应30-50min，加入10-15μLAPTES反应10-14h；Ce6是二氢卟吩e6的缩写；DMSO是二甲基亚砜的缩写；EDC·HCL是1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的缩写；HOBT是1-羟基苯并三唑的缩写；APTES是3-氨丙基三乙氧基硅烷的缩写；(2)Ce6-MSNRs的制备：取10mL用氨水调节pH值在10-11间的水，在50-55℃搅拌条件下加入12.0-13.0mgCTAB，逐滴加入100-150μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，孙琪，游青，庞晓娟，谭潇潇，王金平，刘丽，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12