一种叶酸修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物医学技术领域，涉及一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au

【技术实现步骤摘要】
一种叶酸修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料及制备方法和应用
本专利技术属于生物医学
，涉及一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc--mPEG(PEG-FA)]DENPs及制备方法和应用。
技术介绍
分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物，由精密的成像技术检测机体的生理和病理变化过程，再通过一系列的图像后处理技术，达到显示活体组织在分子和细胞水平上的生物学过程的目的。分子影像学揭示的是疾病早期发生过程中的基因水平的异常，可以在病变细胞的分子发生改变时就发现病情，从而实现癌症的早期精确的诊断和治疗。分子影像学的主要成像技术主要包括核医学成像、超声成像、磁共振成像（简称MRI）、光学成像、射线断层扫描成像（简称CT）等方法。其中，CT成像术具有空间分辨率高、图像采集时间短、可整体成像的优点，同时，费用较低廉，在医学的临床检测中发挥着非常重要的作用。但是，CT成像技术也存在一些亟需解决的问题，如软组织分辨率差、检测过程中存在放射性辐射、传统含碘造影剂高浓度时存在肾脏毒性等。目前临床上应用的CT含碘造影剂主要为含碘的小分子化合物，包括有机碘和无机碘小分子化合物，例如泛影酸、碘海醇等。然而，由于肾脏对小分子含碘造影剂的快速清除效应，含碘化合物只有非常短的成像时间，并对肾脏具有一定的毒副作用。先前有文献报道利用不同的试剂修饰Au以制备多功能化的AuNPs用于肿瘤组织的向CT成像,将靶向试剂叶酸简称FA修饰在G5.NH2表面，以此为模板制备了FA修饰的AuNPs,并将该种材料用于荷瘤鼠肿瘤部位具有高叶酸受体表达的CT成像，证实此种材料能够实现对FA高叶酸受体表达的SPC-A1肿瘤组织有效的靶向识别和CT成像检测。但是，其使用的AuDENPs，Au/G5.NH2的摩尔配比较低，制备成本较高。目前，研宄设计制备新型的具有良好细胞相容性和适宜血液循环时间的靴向识别的复合材料仍然是科研人员面临的一大挑战。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc--mPEG(PEG-FA)]DENPs及制备方法和应用。本专利技术叶酸修饰的聚乙二醇修饰第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs具有形貌尺寸可控，分散性和稳定性好，良好的细胞相容性、无细胞毒性，良好的适宜血液循环时间的靴向识别CT成像效果等优点；本专利技术可作为造影剂应用于CT成像，本专利技术制备方法操作简单。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为。一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs，所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG]DENPs为黑色粉末状固体，n为Au和G5.NH2的摩尔比，n=50-400。所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG]DENPs是通过第五代树状大分子G5.NH2作为起始原料，分别将一端为羧基的PEG(FA-PEG-COOH)和一端为甲氧基一端为羧基的PEG(mPEG-COOH)利用化学键合的方式修饰在G5.NH2表面，并以此化合物作为模板，依次经过物理吸附连接了AuCl4-，NaBH4原位还原，制备了AuDENPs，随后利用醋酸酐和三乙胺将G5.NH2表面氨基乙酰化以中和其表面的正电性，即可制备得到[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs。所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs的mPEG和G5.NH2的摩尔比为18:1。一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs的制备方法，步骤如下：第一步HOOC-PEG-FA的制备（1）分别将FA（8-10mg，0.02mmol）和EDC.HCl（3-5mg，0.02mmol）溶解在5mL的DMSO/DMF的混合溶液（体积比为1:1）中，待二者均完全溶解后，在良好搅拌下，将EDC.HCl溶液滴加到FA溶液中，室温搅拌反应1-2h。随后，将NHS（2-4mg，0.02mmol）的DMSO溶液加入上述反应液，继续室温揽拌1-2h，使得FA上的羧基被充分活化。（2）在良好搅拌下，滴加到HOOC-PEG-NH2（20.00mg，0.01mmol）的DMSO溶液中，室温反应3-4d后，将反应液置于的透析袋中，依次于PBS缓冲液（4L×6次）和蒸馏水（4L×6次）中透析，随后经冷冻干燥即可得到HOOC-PEG-FA，产物为淡黄色粉末状固体。第二步制备G5.NH2-(PEG-FA)–mPEG分别将HOOC-PEG-FA（25.00mg，0.01mmol）和EDC.HCl（19-21mg，0.10mmol）溶解在5mL的DMSO/DMF的混合溶液（体积比为1:1）中，待二者均完全溶解后，在良好搅拌下，将EDC.HCl溶液滴加到FA溶液中，室温搅拌反应1-2h。将NHS（2-4mg，0.02mmol）的DMSO溶液加入上述反应液，继续室温揽拌1-2h，使得HOOC-PEG-FA上的羧基被充分活化。随后将上述反应液在良好搅拌下，滴加到G5.NH2（53-55mg，0.002mmol）的溶液中，室温反3-4d后，将反应液置于Mw=10000的透析袋中，依次于PBS缓冲液4L×6次）和蒸馏水（4L×6次）中透析，随后经冷冻干燥即可得到G5.NH2-(PEG-FA)，产物为淡黄色粉末状固体。分别将mPEG-COOH（20.00mg，0.01mmol）和EDC.HCl（19-21mg，0.10mmol）溶解在5mL的DMSO/DMF的混合溶液（体积比为1:1）中，待二者均完全溶解后，在良好搅拌下，将EDC.HCl溶液滴加到FA溶液中，室温搅拌反应1.5h。将NHS（11-13mg，0.10mmol）的DMSO溶液加入上述反应液，继续室温揽拌1.5h，使得mPEG-COOH上的羧基被充分活化。随后将上述反应液在良好搅拌下，滴加到G5.NH2-(PEG-FA)（17-18mg，0.0007mmol）的DMSO溶液中，室温反3d后，将反应液置于Mw=10000的透析袋中，依次于PBS缓冲液4L×6次）和蒸馏水（4L×6次）中透析，随后经冷冻干燥即可得到G5.NH2-(PEG-FA)–mPEG，产物为淡黄色粉末状固体。第三步制备[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs分别按以下表1中指定的配比，将相应含量的HAuCl4的水溶液（10mg/ml）在良好搅拌下加入G5.NH2-(PEG-FA)–mPEG的水溶液（1mg/ml）中，反应液瞬间变成浅黄色，搅拌混合30min后，向反应液中加入相应量的冰的NaBH4（1ml，V水：V甲醇=2:1）溶液，反应液瞬间变成深酒红色，搅拌反应2h，随后向上述反应液中加入相应量的三乙胺（TEA）继续搅拌30min后，向反应体系中加入相应量的乙酸酐（Ac2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au

【技术特征摘要】
1.一种叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs，其特征在于：所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG]DENPs为黑色粉末状固体，n为Au和G5.NH2的摩尔比，n=50-400。2.根据权利要求1所述的叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs，其特征在于：所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG]DENPs是通过第五代树状大分子G5.NH2作为起始原料，分别将一端为羧基的PEG(FA-PEG-COOH)和一端为甲氧基一端为羧基的PEG(mPEG-COOH)利用化学键合的方式修饰在G5.NH2表面，并以此化合物作为模板，依次经过物理吸附连接了AuCl4-，NaBH4原位还原，制备了AuDENPs，随后利用醋酸酐和三乙胺将G5.NH2表面氨基乙酰化以中和其表面的正电性，即可制备得到[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs。3.根据权利要求1所述的叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs，其特征在于：所述[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs的mPEG和G5.NH2的摩尔比为18:1。4.一种根据权利要求1-3所述的任一叶酸修饰的聚乙二醇修饰的第五代树状大分子包裹的纳米金颗粒复合材料[(Au0)n-G5.NHAc-mPEG-(PEG-FA)]DENPs的制备方法，其特征在于：步骤如下：第一步HOOC-PEG-FA的制备（1）分别将FA（8-10mg，0.02mmol）和EDC.HCl（3-5mg，0.02mmol）溶解在5mL的DMSO/DMF的混合溶液（体积比为1:1）中，待二者均完全溶解后，在良好搅拌下，将EDC.HCl溶液滴加到FA溶液中，室温搅拌反应1-2h，随后，将NHS（2-4mg，0.02mmol）的DMSO溶液加入上述反应液，继续室温揽拌1-2h，使得FA上的羧基被充分活化，（2）在良好搅拌下，滴加到HOOC-PEG-NH2（20.00mg，0.01mmol）的DMSO溶液中，室温反应3-4d后，将反应液置于的透析袋中，依次于PBS缓冲液（4L×6次）和蒸馏水（4L×6次）中透析，随后经冷冻干燥即可得到HOOC-PEG-FA，产物为淡黄色粉末状固体，第二步制备G5.NH2-(PEG-FA)–mPEG分别将HOOC-PEG-FA（25.00mg，0.01mmol）和EDC.HCl（19-21mg，0.10mmol）溶解在5mL的DMSO/DMF的混合溶液（体积比为1:1）中，待二者均完全溶解后，在良好...

【专利技术属性】
技术研发人员：任秀敏，
申请(专利权)人：任秀敏，
类型：发明
国别省市：辽宁,21