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表层覆盖有贵金属的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球及其制法和用途制造技术

技术编号:7607605 阅读:323 留言:0更新日期:2012-07-22 15:21
一种表层覆盖有贵金属壳层的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球,它是平均粒径为50nm~500nm,贵金属壳层的厚度为8nm~25nm,壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球中壳聚糖的粘均分子量为10000-400000,脱乙酰度为70-95%,聚丙烯酸的粘均分子量为6000~40000,聚丙烯酸含量为20-50%,以壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球为核,贵金属为壳的复合纳米微球,所述的贵金属为金或银。它可用于药物的载体或热疗的材料,用于疾病的治疗。本发明专利技术公开了其制法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合纳米微球,具体涉及ー种壳聚糖-聚丙烯酸聚电解质纳米微球为核,贵金属为壳的复合纳米微球及其制备方法和用途。
技术介绍
核壳结构的纳米微粒,通过分别调节核-売内外结构的組成和尺寸,可实现不同性质(如电光,声光,磁光等)的耦合,从而赋予单ー纳米颗粒多祥的功能化,因而在光电子技木,化学分析,生物医学检测与治疗等不同领域获得了诸多应用。这其中,ー种被称为纳米壳的核壳结构纳米粒子近年来受到了广泛的关注,这类核壳纳米微球是以介电体材料作为核,以具有表面等离子体共振特性的金属(典型的如金,银为代表的贵金属)作为壳层 (參见-Jc/κ Mater. 2010, 22,1905-1909)。根据 Mie 理论(參见-.Coordination Chemistry Reviews. 2005, 249, 1870-1901 ),通过改变中心介电体的化学组成进而改变其介电常数,或者调节内核的半径与壳层厚度的比例等方式,可以实现表面等离子体共振吸收位置在可见光区至近红外波段(SOOnm—1300nm)之间的连续可调。对于金納米粒子进行的肿瘤热治疗,由于用于激发的光波长较短,血管穿透深度非常有限(參见-.PNAS. 2003, 100, 13549 -135M),限制了其在临床上的进ー步应用。而对于表面等离子体吸收最大位置在近红外区的纳米壳结构而言,由于血管对这一波段的光线散射和吸收弱,可以使皮下深处组织的纳米微球得到很好的激发,进而将光子的能量,通过表面导带电子的振动转变为热能,引起肿瘤局部的显著升温,进而导致肿瘤細胞的快速凋亡(參见Mater. 2009,21,1_31 )。为合成这ー类核壳结构的纳米微粒,种子法是ー种常用的化学合成手段,该方法是以Duff H^Langmuir. 1993,9,2301-2309)合成粒径在广3nm间的金纳米颗粒,而后与表面巯基(或氨基)修饰的微球作用,吸附在其表面,再以此为晶种在生长液中进ー步还原得到完整的纳米壳层。因此,选取合适的纳米微球作为此类结构的核,决定制备方法的难易程度以及终产物的应用性能。ー类以金为纳米壳层,超顺磁性四氧化三铁为核心的复合结构是当前研究的热点之一,由于在磁性微球外表面直接包裏金壳层,无法获得在近红外光区具有共振吸收的核壳结构微球(參见ゾAm. Chem. Soc. 2007,129,8698-8699Λ为合成具有此类独特光学吸收性质的复合物纳米微粒,需要在四氧化三铁与金纳米壳层之间加入具有一定厚度的高分子插层结构,难以避免地会増大体系的合成难度。另ー类结构则通过层层自组装的方法制备表面功能化的高分子微球,并以此为核,辅助以一定量表面修饰, 在其外球壳直接还原生长ー层完整的纳米壳层(參见CN 101168597 B)的方法,通常需要多步循环,其中包括繁琐的洗涤纯化过程,同时依靠静电カ自组装的高分子微球对溶液中的PH变化较为敏感,其结构可能受体系pH值变化引起的(去)质子化过程影响而解聚,并最终导致复合物核壳结构的破坏。还原剂的种类选取以及用量,是制约金属壳层结构均勻性,反应可控性的另ー关键性要素。已有的关于此类复合纳米微球的报道多是采用甲醛或羟胺作为还原剂进行合成的(參见ひe . Conmiun. 2010, 46,7513-7515; Nano Lett. 2004, 4,719-723),由于其较强的細胞毒性问题,影响了其在生物医学领域的应用前景。此外,部分还原剂还原能力较弱,为了获得具有一定厚度的纳米壳层,通常需要多次循环的还原生长过程,由此带来时间上的浪费,成本上升的同时,更重要的是造成了合成产物的单分散性以及尺寸均勻性的下降,直接体现在产物紫外吸收光谱上吸收峰位置的展宽上(參见Chem. Int. Ed. 2008, 47,1-5)。
技术实现思路
本专利技术_在提供一种简单有效,緑色,重复率高的壳聚糖聚丙烯酸高分子@金核壳结构纳米微球及其制法和它作为药物的载体或热疗的材料。本专利技术的技术方案如下一种表层覆盖有贵金属壳层的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球,它是平均粒径为50 nm^500nm,贵金属壳层的厚度为8 nm^25nm,壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球中壳聚糖的粘均分子量为10000-400000,脱乙酰度为70-95%,聚丙烯酸的粘均分子量为6000、0000,聚丙烯酸含量为20-50%,以壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球为核,贵金属为壳的复合纳米微球,所述的贵金属为金或银。一种制备上述表层覆盖有贵金属壳层的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球的方法,它包括以下步骤步骤1.壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球的制备(參见专利CN01113580. 8) 将计量的壳聚糖和丙烯酸溶于蒸馏水中,待其完全溶解后,升温至40-60°C,加入引发剂过硫酸钾,引发丙烯酸聚合,当体系出现乳白色时,将体系冷却至室温,加入戊ニ醛选择性地交联壳聚糖,即得到壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球的乳液; 步骤2.金种子溶液的制备将2mL 0. OlmM氯金酸水溶液加入到70mL 0. OllmM氢氧化钠溶液中混勻后,加入5mL 四羟甲基氯化磷(质量分数0. 948%),磁力搅拌过夜后得金种子溶液,它可在4° C冰箱中保存;步骤3.表面吸附金纳米微粒的壳聚糖聚丙烯酸复合物纳米微球的制备 取ImL步骤1制得的壳聚糖聚丙烯酸复合物水溶液,加入到IOmL双蒸水中,混合均勻后滴入10 200岸L巯基乙酸,静置Mh,而后离心纯化,弃去上清液,将黄色沉淀重新分散于5mL双蒸水中;取2mL的上述的沉淀分散液,加入到IOmL双蒸水中,最后再加入ImL步骤2新制的金种子溶液,磁力搅拌条件下反应2天后,将溶液在4000rpm速度下离心10分钟,弃去上清液,即得表面吸附金纳米微粒的壳聚糖-聚丙烯酸复合物纳米微球;步骤4.将步骤3制得的表面吸附金纳米微粒的壳聚糖-聚丙烯酸复合物纳米微球重新分散在5mL双蒸水中,取600 β L表面修饰金纳米颗粒的壳聚糖-聚丙烯酸复合物納米微球分散液加入到5mL双蒸水中,而后加入600 β I. 0. OlmM氯金酸溶液或600 P· L 0. OlmM 硝酸银溶液,待体系均勻混合后,迅速加入35 # L 0. ImM抗坏血酸水溶液,整个还原反应进行40分钟后,4000rpm速度下离心10分钟,弃去上清液,产物在50° C烘箱中静置,水分蒸干后,即得到表层覆盖有贵金属壳层的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球。本专利技术的表层覆盖有贵金属壳层的壳聚糖-聚丙烯酸复合纳米微球可以用于药物的载体或热疗的材料。本专利技术人选取壳聚糖聚丙烯酸复合物为核,是因为在本专利技术人已发表的文 Imomaterials ,2002 ,23,3193 - 3201)以及获得授权的专利中(授权专利号 01113580. 8)业已证明壳聚糖聚丙烯酸复合物作为ー种生物相容性好的高分子模板,可被广泛应用于药物输运,細胞造影等生物医学领域,相比于层层自组装方法制备的高分子微球,本专利技术人选用壳聚糖聚丙烯酸复合物作为纳米微粒的核,具有制备过程简单,产率高, 成本低,易于表面功能化等诸多优势。该复合物微球中,壳聚糖主要存在于外球壳部分,利用壳聚糖表面未被戊ニ醛交联的部分自由氨基与巯基乙酸的羧基缩合,实现表面巯基化, 然后与新鮮的金本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁寅霍达胡勇
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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