一种复合光热材料的制备方法及其用途技术

本发明专利技术提供了一种复合光热材料的制备方法，其包括如下步骤：在G4.5‑COONa溶液(pH＝2)中加入六氯铂酸钾溶液，调节pH值为9.16，避光反应12h后，加入硼氢化钠溶液，反应后，在截留分子量为3500Da的透析袋中进行透析，得到复合光热材料(DEPt‑COOH)。本发明专利技术以端基团为羧基的聚酰胺‑胺树形高分子为载体，内部包裹金属纳米光热颗粒合成新型复合物(DEPt‑COOH)用于骨肿瘤的治疗研究。此多功能复合物中，多羧基末端与溶蚀骨表面高效螯合实现骨肿瘤病灶区复合材料的高效靶向输送，通过光热治疗实现对骨肿瘤的高效杀伤，而对正常组织的副作用大幅降低。

【技术实现步骤摘要】
一种复合光热材料的制备方法及其用途
本专利技术涉及一种复合光热材料的制备方法及其用途，属于生物医药

技术介绍
骨是肿瘤最好发的部位之一，骨肿瘤常导致骨痛、高钙血症、病理性骨折、脊髓压迫甚至瘫痪等并发症,严重危害人类健康。纵使手术、化疗、放疗、免疫治疗、靶向治疗等手段相继应用于骨肿瘤的治疗，但其治疗效果仍然差强人意，针对骨转移瘤的治疗亟需寻找新的手段。纳米光热治疗即为最具有应用和转化前景的治疗手段之一，其原理为：将具有光热转换性能的特殊纳米材料置于肿瘤部位，通过局部照射特殊波长的激光产生热效应而杀死肿瘤细胞。目前光热治疗主要采用近红外光(650～900纳米区间)，可穿透7cm的肌肉组织、头骨和脑组织，其穿透能力足以满足骨肿瘤光热治疗的需要。虽然光热转换性能优异的纳米材料不断涌现，但至今仍没有纳米光热材料成功应用于临床。其中，靶向精度不够是制约其临床应用的关键因素之一。目前骨肿瘤治疗研究领域中常用的靶向策略是双磷酸盐，代表性的是阿伦磷酸盐，其主要机制是利用磷酸根与钙离子的结合。虽然这类材料对骨组织具有较好的靶向性，但其对骨肿瘤区域的选择性靶向能力较弱，因而治疗药物难以在骨肿瘤病灶区高效富集，还存在误伤正常骨组织的风险。显然，这种靶向策略还远远不能满足临床需求。最近有研究展示了一种精妙的骨损伤靶向策略：将纳米材料修饰成双羧基末端的Ca2+螯合末端，通过此末端与骨损伤表面裸露的Ca2+螯合，从而实现骨损伤表面的精准靶向。另有研究发现骨基质中离子的释放可形成一定强度的电场，此电场引导负电荷物质向骨损伤处移动，而正电荷物质则相反的远离骨裂缝。骨肿瘤的显著特点即为破骨细胞过度活化导致不可逆的骨溶蚀，在此过程中大量Ca2+裸露于溶蚀骨表面，无论是成骨性骨肿瘤还是溶骨性骨肿瘤均具有此特点。因此，多羧基末端的类钙离子螯合剂结构(带负电荷)有望开发为骨肿瘤的高效靶向探针，目前尚未见采用此靶向策略设计多功能光热材料以及用于骨肿瘤治疗研究的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种复合光热材料的制备方法及其用途。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种复合光热材料的制备方法，其包括如下步骤：在G4.5-COONa溶液(pH＝2)中加入六氯铂酸钾溶液，调节pH值为9.16，避光反应12h后，加入硼氢化钠溶液，反应后，在截留分子量为3500Da的透析袋中进行透析，得到复合光热材料，分子式为DEPt-COOH。作为优选方案，所述G4.5-COONa溶液的浓度为0.346mM。作为优选方案，所述六氯铂酸钾溶液的浓度为20mM。作为优选方案，所述硼氢化钠溶液的浓度为200mM。一种由前述的制备方法得到的复合光热材料的用途，其以所述复合光热材料作为活性成分之一或唯一活性成分用于制备治疗骨转移肿瘤的药物。作为优选方案，所述的药物为静脉给药的注射剂型。作为优选方案，包括按重量份数计的如下组分：与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术以端基团为羧基的聚酰胺胺树形高分子为载体，内部包裹金属铂纳米光热颗粒合成新型复合物(DEPt-COOH)用于骨肿瘤的治疗研究。此多功能复合物中，多羧基末端与溶蚀骨表面高效螯合实现骨肿瘤病灶区光热复合材料的高效靶向输送，通过光热治疗实现对骨肿瘤的高效杀伤，而对正常组织的副作用大幅降低。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术中实施例1制备的复合光热材料(DEPt-COOH)的扫面电镜照片；图2为本专利技术中实施例1制备的复合光热材料(DEPt-COOH)的的纳米尺寸分布图；图3为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2制备的复合光热材料的光热转换性能曲线；图4为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2制备的复合光热材料的结合羟基磷灰石的能力；图5为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2的制备复合光热材料的对乳腺癌细胞MDA-MB-231-Luc的光热杀伤效果；图6为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2制备的复合光热材料在荷瘤小鼠体内存留12h的生物分布；图7为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2制备的复合材料光热治疗小鼠骨肿瘤的细胞凋亡作用；图8为本专利技术中实施例1、对比例1和对比例2制备的复合材料光热对骨肿瘤光热治疗的骨保护效果micro-CT评价；图9为本专利技术中实施例1制备的DEPt-COOH的内脏毒性实验。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术中的G5-NH2和G4.5-COOH分别为G5-NH2PAMAM和G4.5-COOHPAMAM的简称，G5-NH2PAMAM和G4.5-COONaPAMAM均购买自DendritechInc.公司(Midland,MI)。实施例1本实施例涉及DEPt-COOH复合材料的的制备方法，具体包括如下步骤：DEPt-COOH的合成：在0.55mLG4.5-COONaPAMAM(0.346mM)溶液(pH＝2)中加入0.476mL六氯铂酸钾溶液(20mM)，搅拌3min后用0.1M氢氧化钠将溶液pH调至9.16。避光搅拌反应12h后，快速加入0.476mL硼氢化钠(200mM)。2h后将溶液转入截断分子量为3500Da的透析袋中，用PBS缓冲液(pH＝9)透析10次，收集后储存在4℃环境中。对比例1本对比例涉及DEPt-AC复合光热材料的制备方法，具体包括如下步骤：G5-NH2-AC的合成：将100mgG5-NH2PAMAM溶于2mL的无水甲醇，接着加入63.5μL三乙胺(0.911mmol)和34.5μL乙酸酐(0.728mmol)。溶液在室温下搅拌反应48小时后转入截断分子量为3500Da的透析袋中，用蒸馏水透析10次后收集，储存在4℃环境中。DEPt-AC的合成：在0.55mLG5-NH2-ACPAMAM(0.107mM)溶液中加入0.148mL的六氯铂酸钾溶液(20mM)。避光搅拌反应12h后，快速加入0.148mL硼氢化钠(200mM)。2h后将溶液转入截断分子量为3500Da的透析袋中，用蒸馏水透析10次，收集后储存在4℃环境中。对比例2本对比例涉及DEPt-NH2复合光热材料的制备方法，具体包括如下步骤：DEPt-NH2的合成：在0.55mLG5-NH2PAMAM(0.192mM)溶液(pH＝3)中加入0.265mL六氯铂酸钾溶液(20mM)。避光搅拌反应12h后，缓慢加入0.265mL硼氢化钠(200mM)。2h后将溶液转入截断分子量为3500Da的透析袋中，用蒸馏水透析10次，收集后储存在4℃环境中。通过ICP-MS来定量以上材料中金属铂的浓度。对实施例1得到的复合光热材料(DEPt-COOH)进行基本特征进行表征(如图1所示)，对电镜照片中材料颗粒进行统计得到尺寸分布图，结果示DEPt-COOH具有超细纳米尺寸(约1.5nm)，且均一性良好(如图2所示)；对上述三种溶液(300μM，1mL)分别采用近红外激光(808nm)照射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在pH＝2的G4.5‑COONa溶液中加入六氯铂酸钾溶液，调节pH值为9.16，避光反应12h后，加入硼氢化钠溶液，反应后，在截留分子量为3500Da的透析袋中进行透析，得到复合光热材料，简称DEPt‑COOH。

【技术特征摘要】
1.一种复合光热材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在pH＝2的G4.5-COONa溶液中加入六氯铂酸钾溶液，调节pH值为9.16，避光反应12h后，加入硼氢化钠溶液，反应后，在截留分子量为3500Da的透析袋中进行透析，得到复合光热材料，简称DEPt-COOH。2.如权利要求1所述的复合光热材料的制备方法，其特征在于，所述G4.5-COONa溶液的浓度为0.346mM。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖建如，晏洋，蔡小攀，高欣，王仡桐，黄权，张强，程义云，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二军医大学第二附属医院，华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31