一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点及其制备方法和应用，以孟加拉玫瑰红、六水合硝酸钆和乙醇为原料，通过高温高压溶剂热反应制得，其中孟加拉玫瑰红的分子中的羧基与六水合硝酸钆中的Gd(III)配位，使得Gd(III)掺杂其中。本发明专利技术选择临床光敏剂孟加拉玫瑰红(rose Bengal，简称RB)，通过一步溶剂热处理制备了Gd(III)掺杂的新型的钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点(GRD)，与游离的RB分子相比，GRD表现出高8.73倍的荧光效率以及高1.94倍的

A gadolinium doped Bengal rose nano dot and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医用纳米材料
，具体涉及一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点及其制备方法和应用。
技术介绍
癌症是威胁人类健康和生命的主要疾病之一，发病率日益上升。临床上常用的有外科手术切除、化疗、放疗等治疗方法，但手术切除通常会造成较大创伤而且往往病灶切除不完全，放疗所需的放射性核素会给正常组织带来不必要的辐照损伤，化疗通常具有较强的毒副作用。光动力治疗(PDT)是一种具有低毒性、高选择性的临床批准的微创手段，近年来受到广泛关注。光敏剂被合适波长的光照激发后，进而与氧气相互作用产生具有细胞毒性的单线态氧(1O2)，从而杀伤癌细胞。然而，临床常用光敏剂的激发光具有有限的组织穿透深度，通常＜1cm，严重限制了PDT治疗策略的临床应用，尤其是对于深层组织癌症的治疗效果不佳。而且大多数光敏剂，特别是疏水性光敏剂，在生物体系内容易发生聚集诱导猝灭(ACQ)现象，导致荧光和生成1O2效率降低。一种有效的解决方案是将光敏剂整合到纳米载体中，改善其生物相容性，提高其体内循环时间和肿瘤中的富集。另外，通过优化纳米载体并引入多种诊断/治疗剂，可以实现肿瘤诊疗一体化以及联合治疗效果。其中，联合PDT和放疗具有广阔的临床应用前景，由高质子数元素组成的纳米光敏剂可提高肿瘤的放疗敏感性的同时实现PDT疗效，而且由于放疗激发源(X射线)具有无限的组织穿透能力，可以实现对深层肿瘤的有效治疗。钆(Gd)元素是一种高质子数元素，Gd(III)容易与O、N等原子配位形成配合物，且易于掺入纳米材料中，而应用于肿瘤的磁共振成像和放射增敏。2013年，美国完成了莫特沙芬钆(NSC695238)在患有初诊脑干神经胶质瘤的儿童的临床I期的研究(NCT00003909)。在法国，超小(＜5nm)AGuIX纳米颗粒正在用于脑转移瘤的放疗临床试验(NCT03818386和NCT04094077)。生物医用纳米材料在肿瘤多模态诊疗一体化的基础研究已经取得了很多重大进展。但是，已经应用在临床上或正在临床试验中的研究成果还很少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其由临床上最常用的显像剂和治疗剂组成的纳米诊疗剂，旨在推动其临床转化。本专利技术的另一目的在于提供上述钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点的应用。本专利技术的技术方案如下：一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，以孟加拉玫瑰红(RB)、六水合硝酸钆和乙醇为原料，通过高温高压溶剂热反应制得，其中孟加拉玫瑰红的分子中的羧基与六水合硝酸钆中的Gd(III)配位，使得Gd(III)掺杂其中。上述孟加拉玫瑰红的结构式为在本专利技术的一个优选实施方案中，所述孟加拉玫瑰红和六水合硝酸钆的摩尔比为0.8-1.2∶0.8-1.2。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述孟加拉玫瑰红和乙醇的比例为0.2-0.3mol∶12-17mL。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述孟加拉玫瑰红、六水合硝酸钆和乙醇的比例为0.2-0.3mol∶0.2-0.3mol：12-17mL。上述钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点的制备方法，包括如下步骤：(1)将六水合硝酸钆和孟加拉玫瑰红溶于乙醇中，超声分散20-30min；(2)将步骤(1)所得的物料转移至聚四氟乙烯内衬的高压釜中，加热至170-185℃进行所述高温高压溶剂热反应10-14h；(3)将步骤(2)所得的物料自然冷却至室温后，加入超纯水分散均匀；(4)将步骤(3)所得的物料经7000-9000rpm离心8-15min，获得上清液；(5)将上述上清液用截留分子量为0.8-1.2kDa的透析袋在超纯水中透析，即得。上述钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点在制备肿瘤诊断药物中的应用。上述钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点在制备肿瘤治疗药物中的应用。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述肿瘤治疗药物为光动力治疗药物和放疗药物。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术选择临床光敏剂孟加拉玫瑰红(RB)，通过一步溶剂热处理制备了Gd(III)掺杂的新型的钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点(GRD)，与游离的RB分子相比，GRD表现出高8.73倍的荧光效率以及高1.94倍的1O2生成效率，显示了更好的荧光成像和PDT功效。2、本专利技术中的Gd(III)的掺杂带来良好的T1磁共振成像(MRI)性质和放射增敏性质，显示了本专利技术可以在MRI和增强放射治疗中的应用。3、通过磁共振/荧光双模态成像实时监测，本专利技术的GRD可通过EPR效应有效地被4T1肿瘤细胞摄取，在肿瘤最佳富集时间点给予放射线和激发光照射后，GRD显示出优异的抗肿瘤性能，且对机体没有产生长期毒副作用。附图说明图1为本专利技术实施例1制得的GRDs的具体表征图，其中，a为GRDs的TEM图像及其溶液外观(橙色)；b为GRDs的高分辨TEM图像；c为GRDs的STEM-mapping元素分布。图2为本专利技术实施例1制得的GRDs的水合粒径分布图。图3为本专利技术实施例1制得的GRDs的XRD谱图。图4为本专利技术实施例1制得的GRDs的EDS能谱以及各元素含量。图5为利用ICP-MS测得的浓度逐渐增加的本专利技术实施例1制得的GRDs中RB和Gd的含量变化图。图6为本专利技术实施例1制得的GRDs的XPS分析图。图7为本专利技术实施例1制得的GRDs的FTIR光谱图。图8为RB和本专利技术实施例1制得的GRDs的表面电位对比图。图9为本专利技术实施例1制得的GRDs在9.4T场强下的MRI的T1造影信号图。图10为本专利技术实施例1制得的GRDs在不同分散介质中的胶体稳定性以及荧光稳定性图。图11为本专利技术实施例1制得的GRDs在紫外灯照射不同时间后的荧光发光强度图。图12为RB和本专利技术实施例1制得的GRDs的荧光发光强度以及荧光量子产率对比图。图13为浓度逐渐增加的RB和含有相应浓度RB的GRDs在白光和紫外光照射下的发光情况图。图14为本专利技术实施例1制得的GRDs的光谱分析图(吸收光谱和荧光光谱)。图15为以ABDA为探针检测溶液中生成的单线态氧，浓度相同、相同激发条件下，RB和GRDs的单线态氧产生情况图。图16为本专利技术实施例2中4T1肿瘤细胞对RB和GRDs的摄取情况图。图17为本专利技术实施例2中的4T1肿瘤细胞杀伤效果评价图，其中，a为4T1肿瘤细胞用含不同浓度RB的RB或GRDs孵育24h后，经过激光照射处理前后的存活率。b和c为经过不同治疗方式处理后，4T1肿瘤细胞的细胞活力(b)以及活细胞(绿色荧光)/死细胞(红色荧光)共染色荧光图像(c)。图18为本专利技术实施例2中经过不同方式处理后，利用SOSG检测4T1肿瘤细胞内单线态氧的产生情况(激光共聚焦荧光成像；绿色荧光信号由单线态氧与SOSG作用产生)。图19为本专利技术实施例2中单细胞电泳实验(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其特征在于：以孟加拉玫瑰红、六水合硝酸钆和乙醇为原料，通过高温高压溶剂热反应制得，其中孟加拉玫瑰红的分子中的羧基与六水合硝酸钆中的Gd(III)配位，使得Gd(III)掺杂其中。/n

【技术特征摘要】
1.一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其特征在于：以孟加拉玫瑰红、六水合硝酸钆和乙醇为原料，通过高温高压溶剂热反应制得，其中孟加拉玫瑰红的分子中的羧基与六水合硝酸钆中的Gd(III)配位，使得Gd(III)掺杂其中。


2.如权利要求1所述的一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其特征在于：所述孟加拉玫瑰红和六水合硝酸钆的摩尔比为0.8-1.2∶0.8-1.2。


3.如权利要求1所述的一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其特征在于：所述孟加拉玫瑰红和乙醇的比例为0.2-0.3mol∶12-17mL。


4.如权利要求1所述的一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点，其特征在于：所述孟加拉玫瑰红、六水合硝酸钆和乙醇的比例为0.2-0.3mol∶0.2-0.3mol∶12-17mL。


5.权利要求1至4中任一权利要求所述的一种钆掺杂孟加拉玫瑰纳米点的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪敏，孙文静，陈小元，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35