一种热变色微囊及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于生物材料技术领域，具体涉及一种热变色微囊及其制备方法与应用。本发明专利技术提供的热变色微囊包裹有隐色染料和显色剂，具有完整的热变色能力和更深层的肿瘤穿透力，可作为光热剂应用于肿瘤的深层次光热消融。本发明专利技术通过复凝聚法将隐色染料、显色剂包裹于阿拉伯胶与A型明胶组成的囊材之中，制备过程简单，成本低且具有较低的生物毒性，生物安全性好。所制备的热变色微囊在常温状态下显有色，当近红外光照射时，热变色微囊吸收近红外光转化成热能，其变为具有一定透明度的无色状态。提高其深层次的肿瘤杀伤效果，在光热抗肿瘤领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种热变色微囊及其制备方法与应用
本专利技术属于生物材料
，具体涉及一种热变色微囊及其制备方法与应用。
技术介绍
肿瘤是严重威胁群众健康的重大公共问题，因肿瘤死亡已成为我国居民死亡的重要原因，由于人口老龄化趋势，未来我国肿瘤患者还将增加，因此肿瘤的治疗显得格外重要。相比于传统的化疗、手术治疗等手段，光热抗肿瘤疗法由于具有微创性和明确的治疗效果，是一种很有前景的癌症治疗方法。借助光吸收材料光能可以有效地转化为热能，进而杀伤肿瘤细胞，但现有的光热治疗剂在治疗期间激光的穿透深度比较浅，受到肿瘤大小的限制。因此，具有热响应吸收特性的热变色材料用于光热抗肿瘤成为了新的研究方向。目前还未见有可以改变光穿透效果的抗肿瘤热变色微囊问世。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种热变色微囊及其制备方法与应用。本专利技术所述的热变色微囊能够实现深层次光穿透，并由于其光热转换能力实现抗肿瘤效果。为了解决上述技术问题，本专利技术所采取的具体方案是：在某一具体实施方案中，本专利技术提供了一种热变色微囊，所述的热变色微囊内包裹有隐色染料、显色剂及脂肪醇，在波长范围650~1000nm之间具有较强吸收，微囊颜色由有色状态转变为透明色。在某一具体实施方案中，所述的隐色染料为热敏隐色染料，所述的热敏隐色染料包括但不限于热敏黑TF-BL1、热敏黑TF-BL3、热敏绿TF-G、热敏玫红TF-R1、热敏大红TF-R2或绿色素-5等；作为优选的，本专利技术中所述的热敏隐色染料为热敏黑TF-BL1、热敏黑TF-BL3、热敏绿TF-G或绿色素-5中的一种。所述的显色剂为热敏显色剂，如酚羟基化合物及其衍生物、羧基化合物及其衍生物，以及一些可以给出质子的路易斯酸等；作为优选的，本专利技术中所述的显色剂为双酚A（BPA）、1-萘酚、2-萘酚或己酸中的一种。所述的脂肪醇为十六醇。在某一具体实施方案中，本专利技术还提供了一种热变色微囊的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：（1）将隐色染料、显色剂与脂肪醇加热至熔融状态后，均匀分散在阿拉伯胶溶液中，搅拌后快速乳化为初乳液；将初乳液置于水浴中，边搅拌边加入A型明胶溶液，得到混合液；（2）调节步骤（1）中所述混合液的pH至3.8~4.0，搅拌状态下加入蒸馏水，加入甲醛溶液并调pH至弱碱性后，混匀得到热变色微囊。进一步的，本专利技术步骤（1）中所述隐色染料、显色剂、脂肪醇和阿拉伯胶溶液的用量比为1mg:5~10mg:60~120mg:0.5~1mL，所述阿拉伯胶溶液的浓度为4~6%。步骤（1）中所述的隐色染料为热敏隐色染料。作为优选的，本专利技术中所述的隐色染料为热敏黑TF-BL1、热敏黑TF-BL3、热敏绿TF-G或绿色素-5中的一种。所述的脂肪醇为十六醇。步骤（1）中所述显色剂为热敏显色剂，所述的热敏显色剂为酚羟基化合物或其衍生物、羧基化合物或其衍生物以及一些可以给出质子的路易斯酸。作为优选的，本专利技术中所述的显色剂为双酚A、1-萘酚、2-萘酚或己酸中的一种。步骤（1）中所述快速乳化为放入组织捣碎机中乳化5~15秒，所述水浴的温度为60~62℃。步骤（1）中所述A型明胶与隐色染料的用量比为0.5~1mL:1mg，所述A型明胶的浓度为4~6%。步骤（2）中所述蒸馏水的温度为40~42℃，所述蒸馏水与混合液的体积比为1mL:1mL。步骤（2）中所述混合液与甲醛溶液的用量比为5~10mL:0.06~0.12mL。步骤（2）中所述弱碱性为pH调至7~8。在某一具体实施方案中，本专利技术还提供了上述制备方法制备的热变色微囊在制备用于治疗癌症的药品中的应用。进一步地，本专利技术中所述的药品为光热治疗剂，所述光热治疗剂的波长范围为650~1000nm，激光强度为1~2W/cm2，照射时间为5~8min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种热变色微囊，其囊材内包裹有隐色染料、显色剂及脂肪醇，具有完整的热变色能力和更深层的肿瘤细胞内穿透力，可作为光热剂应用于肿瘤的深层次光热消融。本专利技术提供的热变色微囊制备方法通过复凝聚法将隐色染料、显色剂包裹于阿拉伯胶与A型明胶组成的囊材之中，制备过程简单，成本低且具有较低的生物毒性，生物安全性好。所制备的热变色微囊在常温状态下有色，当近红外光照射时，热变色微囊吸收近红外光转化成热能，温度达到44℃左右的转变点，微囊中的隐色染料与显色剂分子间开环使其在宏观上转化为具有一定透明度的无色状态。提高其深层次的肿瘤细胞杀伤效果，在光热抗肿瘤领域具有广阔的应用前景。附图说明图1是热变色微囊的显微镜图；图2是热变色微囊的颜色变化图；图3是光热抗S180肿瘤期间小鼠肿瘤相对初始体积的生长曲线；图4是实施例7中各组S180肿瘤H&E染色组织切片图；图5是光热抗4T1肿瘤期间小鼠肿瘤相对初始体积的生长曲线；图6是实施例8中各组4T1肿瘤的H&E染色组织切片图；图7是热变色微囊的细胞安全性数据图。具体实施方式通过下面的实施例可以对本专利技术进行进一步的描述，然而，本专利技术的范围并不限于下述实施例。本专利技术对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照厂商所建议的条件实施检测。实施例1：热变色微囊的制备在该实施例中，通过下列步骤制备热变色微囊：将20mg热敏黑TF-BL3（购自常熟佳友机械设备有限公司）、100mg的2-萘酚和1200mg的十六醇混合加热至熔融状态后，分散于10mL阿拉伯胶水溶液（4.5%）中混合均匀，稍加搅拌后放入组织捣碎机中快速乳化15秒；乳化后的初乳转入至100mL烧杯后置于60℃水浴中，边搅拌边向其中加入10mLA型明胶水溶液（4.5%），得到均匀的混合液；搅拌状态下滴加10%的醋酸（HAc）调节混合液的pH至3.8，搅拌下加入40℃蒸馏水20mL，加入甲醛溶液约0.24mL交联固化，搅拌10分钟；使用20%NaOH调pH至7，搅拌混匀后热变色微囊制备成功。实施例2：热变色微囊的制备在该实施例中，通过下列步骤制备热变色微囊：将20mg热敏黑TF-BL1（购自常熟佳友机械设备有限公司）和160mg的1-萘酚与1920mg的十六醇混合加热至熔融后，分散于16mL阿拉伯胶水溶液（5%）中混合均匀，稍加搅拌后放入组织捣碎机中快速乳化15秒；乳化后的初乳转入至烧杯后置于60℃水浴中，边搅拌边向其中加入16mLA型明胶水溶液（5%），得到均匀的混合液；搅拌状态下滴加10%的醋酸（HAc）调节混合液的pH至3.9，搅拌下加入40℃蒸馏水32mL，加入甲醛溶液约0.384mL交联固化，搅拌10分钟；使用20%NaOH调pH至7.5，搅拌混匀后热变色微囊制备成功。实施例3：热变色微囊的制备在该实施例中，通过下列步骤制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热变色微囊，其特征在于，所述的热变色微囊内包裹有隐色染料、显色剂及脂肪醇，其在波长范围650~1000 nm之间具有较强吸收，微囊颜色由有色状态转变为透明色。/n

【技术特征摘要】
1.一种热变色微囊，其特征在于，所述的热变色微囊内包裹有隐色染料、显色剂及脂肪醇，其在波长范围650~1000nm之间具有较强吸收，微囊颜色由有色状态转变为透明色。


2.一种热变色微囊的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
（1）将隐色染料、显色剂与脂肪醇加热至熔融状态后，均匀分散在阿拉伯胶溶液中，搅拌后快速乳化为初乳液；将初乳液置于水浴中，边搅拌边加入A型明胶溶液，得到混合液；
（2）调节步骤（1）中所述混合液的pH至3.8~4.0，搅拌状态下加入蒸馏水，加入甲醛溶液并调pH至弱碱性后，混匀得到热变色微囊。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述隐色染料、显色剂、脂肪醇和阿拉伯胶溶液的用量比为1mg:5~10mg:60~120mg:0.5~1mL，所述阿拉伯胶溶液的浓度为4~6%。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的隐色染料为热敏隐色染料；所述显色剂为热敏显色剂；所述脂肪醇为十六醇。...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈松，冯磊，戈延茹，戚雪勇，吴琳，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32