一种金属钌纳米材料的制备方法及抗肿瘤药物技术

本发明专利技术提供一种金属钌纳米材料的制备方法，其包括以下步骤：1)将金属钌配合物溶解于多羧酸化合物水溶液，并进行超声波分散，得到混合液A，其中，金属钌配合物由含氨基的多吡啶配体与三氯化钌配位形成；2)将混合液A进行水浴加热，得到反应液B；3)用碱性试剂调节反应液B的pH值，然后，将反应液B的上清液透析，收集透析得到的水溶液，并将水溶液冻干，即得金属钌纳米材料。本发明专利技术的金属钌纳米材料的制备方法通过氨基的质子化和水热法，将难溶于水的金属钌配合物用可溶于水的多羧酸化合物进行包裹，使得所制金属钌纳米材料水溶性好、光稳定强、荧光量子产率较高、肿瘤光动力治疗高、生物相容性好、单线态氧产率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种金属钌纳米材料的制备方法及抗肿瘤药物
本专利技术涉及纳米材料
，特别涉及一种金属钌纳米材料的制备方法及抗肿瘤药物。
技术介绍
癌症已经成为当今世界致死率最高的疾病之一。科学家在经过多年的探索发现金属铂对于肿瘤细胞具有靶向性和光毒性，开始作为抗肿瘤药物进入人们的视线，并作为临床上治疗睾丸癌、卵巢癌、头颈肿瘤等最为广泛使用的药物之一，但它的毒副作用也是十分明显的，如肾毒性、骨髓毒性、耳毒性、外周神经毒性、催吐性及长期使用产生的耐药性等，并且对于很多肿瘤并不起作用，使其应用受到限制。这促使部分研究者的目光转向开发非铂类金属抗癌药物。近年来很多研究认为，钌配合物是低毒性的且易于被肿瘤吸收，被认为是最有前途的抗癌药物之一。到临床研究阶段的金属钌配合物目前为止只有NAMI-A和KP1019两种，大部分的金属钌配合物存在溶解性差、合成复杂、合成原料成本高、获取的实际效益低等弊端。因此发现一种合成简便、水溶性好、应用广泛的新型金属钌纳米材料具有重要的现实意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种金属钌纳米材料的制备方法，以解决现有金属钌纳米材料水溶性差、合成复杂的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种金属钌纳米材料的制备方法，包括以下步骤：1)将金属钌配合物溶解于多羧酸化合物水溶液，并进行超声波分散，得到混合液A，其中，所述金属钌配合物由含氨基的多吡啶配体与三氯化钌配位形成；2)将所述混合液A进行水浴加热，得到反应液B；3)用碱性试剂调节所述反应液B的pH值，然后，将所述反应液B的上清液透析，收集透析得到的水溶液，并将所述水溶液冻干，即得金属钌纳米材料。可选地，所述步骤1)中所述含氨基的多吡啶配体为5-氨基-1,10-邻菲罗啉、2-氨基-1,10-邻菲罗啉、2,2'-联吡啶-4,4'-二胺、2,2'-联吡啶-6,6'-二胺、2,2'-联吡啶-4,6'-二胺、2,2':6',2”-三联吡啶-4'-胺中的一种。可选地，所述步骤1)中所述多羧酸化合物水溶液为柠檬酸水溶液、苹果酸水溶液、草酸水溶液中的一种。可选地，所述步骤1)中所述金属钌配合物与所述多羧酸化合物的质量比为1∶50～1∶500。可选地，所述步骤1)中所述多羧酸化合物水溶液中多羧酸化合物的质量浓度为0.05g/mL～1g/mL。可选地，所述步骤1)中所述超声波分散的分散时间为10～40min。可选地，所述步骤2)中所述水浴加热的加热温度为140～220℃，加热时间为1～5h。可选地，所述步骤3)中所述用碱性试剂调节所述反应液B的pH值，包括用碱性试剂调节所述反应液B的pH值至6.8～7.4。可选地，所述步骤3)中所述透析的截留分子量为3500Da，透析时间为2～48h。本专利技术的另一目的在于提供一种抗肿瘤药物，该抗肿瘤药物包括上述金属钌纳米材料的制备方法制备的金属钌纳米材料。相对于现有技术，本专利技术所述的金属钌纳米材料的制备方法具有以下优势：1、本专利技术的金属钌纳米材料的制备方法通过氨基的质子化和水热法，将难溶于水的金属钌配合物用可溶于水的多羧酸化合物进行包裹，使得所制金属钌纳米材料具有良好的水溶性，从而有利于提高其生物相容性和肿瘤光动力治疗效果。2、采用本专利技术的金属钌纳米材料的制备方法制得金属钌纳米材料光稳定强、荧光量子产率较高、肿瘤光动力治疗效果好、生物相容性好、单线态氧产率较高，使其可用于生物的荧光成像和抗肿瘤药物等，应用范围广。3、本专利技术的金属钌纳米材料的制备方法反应原料易得、合成方法简单，易于工业化生产。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的紫外-可见吸收光谱图；图2为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的荧光发射光谱和激发光谱图。图3为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的红外光谱图；图4为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的透射电子显微镜(TEM)图像；图5为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的X射线粉末衍射(XRD)图谱；图6为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的X射线光电子能谱分析(XPS)全图谱；图7为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料中碳(C)的高分辨X射线光电子能谱分析(XPS)图谱；图8为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料中钌(Ru)的高分辨X射线光电子能谱分析(XPS)图谱；图9为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料的单线态氧生成能力测试图像；图10为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料与斑马鱼幼虫培养一段时间后的明场图像和荧光图像；图11为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料与HeLa细胞培养一段时间后的激光扫描共聚焦显微镜图像；图12为本专利技术实施例1所述的金属钌纳米材料的制备方法制得的金属钌纳米材料对HeLa细胞的暗毒性(dark)和光毒性(light)测试趋势图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图和实施例来详细说明本专利技术。实施例1一种金属钌纳米材料的制备方法，其具体包括以下步骤：1)将10mg金属钌配合物溶解于柠檬酸水溶液中，并进行超声波分散，得到混合液A，其中，金属钌配合物由5-氨基-1,10-邻菲罗啉与三氯化钌配位形成；柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量为2.0g，水的体积为20mL；超声波分散的分散时间为20min，此时，金属钌配合物与柠檬酸质量比为1∶200，柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量浓度为0.1g/mL，柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量浓度是指柠檬酸在水中的质量浓度，即柠檬酸水溶液中柠檬酸的质量除以柠檬酸水溶液中水的体积；2)将混合液A在185℃的水热釜中水浴加热3h，得到反应液B；3)待反应液B冷却后，用饱和碳酸钠调节反应液B的pH值至7.0，然后，用截留分子量为3500Da的透析袋将反应液B的上清液透析24h，收集透析得到的水溶液，并将水溶液冻干，即得金属钌纳米材料(Ru-NPs)。本实施例的金属钌纳米材料的制备方法先通过5-氨基-1,10-邻菲罗啉与三氯化钌配位制得金属钌配合物，可使金属钌配合物中的钌元素以一种配合物的方式保留在终产物Ru-NPs中。，另外金属钌配合物在不借助于有机溶剂的情况下以氨基质子化的方式溶解在柠檬酸水溶液中。然后，通过水热法使金属钌配合物与柠檬酸形成酰胺键，高温下柠檬酸分解形成一系列暴露在外围且溶于水的官能团(-OH,-COOH等)，将金属钌配合物包裹起来，从而使得所制金属钌纳米材料具有较高的水溶性，进而使其具有较高的生物相容性。另外，由于金属钌配合物保留在Ru-NPs中，使得其具有高的肿瘤光动力治疗效果。且由于金属钌配合物具有良好的红光发射，使其具有良好的生物荧光成像效果。实施例2本实施例与实施例1的区别在于：含氨基的多吡啶配体为2-氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属钌纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将金属钌配合物溶解于多羧酸化合物水溶液，并进行超声波分散，得到混合液A，其中，所述金属钌配合物由含氨基的多吡啶配体与三氯化钌配位形成；2)将所述混合液A进行水浴加热，得到反应液B；3)用碱性试剂调节所述反应液B的pH值，然后，将所述反应液B的上清液透析，收集透析得到的水溶液，并将所述水溶液冻干，即得金属钌纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种金属钌纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将金属钌配合物溶解于多羧酸化合物水溶液，并进行超声波分散，得到混合液A，其中，所述金属钌配合物由含氨基的多吡啶配体与三氯化钌配位形成；2)将所述混合液A进行水浴加热，得到反应液B；3)用碱性试剂调节所述反应液B的pH值，然后，将所述反应液B的上清液透析，收集透析得到的水溶液，并将所述水溶液冻干，即得金属钌纳米材料。2.根据权利要求1所述的金属钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述含氨基的多吡啶配体为5-氨基-1,10-邻菲罗啉、2-氨基-1,10-邻菲罗啉、2,2'-联吡啶-4,4'-二胺、2,2'-联吡啶-6,6'-二胺、2,2'-联吡啶-4,6'-二胺、2,2':6',2”-三联吡啶-4'-胺中的一种。3.根据权利要求1所述的金属钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述多羧酸化合物水溶液为柠檬酸水溶液、苹果酸水溶液、草酸水溶液中的一种。4.根据权利要求1所述的金属钌纳米材料的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴风收，乐亮亮，朱思哲，王凯，孙琦，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42