一种氧化铪纳米颗粒及其制备方法和应用

1.本发明属于氧化铪技术领域，具体涉及一种氧化铪纳米颗粒及其制备方法和应用。


背景技术：

2.恶性肿瘤是导致人类死亡的重要病因之一，电离辐射作为最常用的非手术治疗手段之一，由于其对组织的高渗透性而被广泛应用于临床肿瘤的诊断和治疗。放射治疗主要通过高能x射线等所产生的自由光电子造成细胞的自由基损伤或者dna双链的断裂，造成细胞的凋亡来杀伤肿瘤组织，从而使肿瘤组织缩小或者消失。然而，肿瘤组织由于各种原因导致的辐射抗性，在治疗过程中不得不提高辐射剂量达到治疗效果。但是，放射治疗的组织无选择性导致正常组织的dna双链的断裂引起正常组织的辐射损伤。因此，将辐射剂量沉积在肿瘤部位，降低对周围健康组织的辐射损伤是解决这一问题的有效策略。
3.组织内的辐射剂量沉积与组织和x射线的相互作用能力或者吸收能力有关，因此，含有高电子密度的物质的干预可以增加x射线在肿瘤组织部位的辐射剂量沉积，这种作用被称之为放射增敏。铪的原子序数为72，密度为9.7g/cm3，具有良好的x射线沉积能力，因此被用于放疗增敏。氧化铪或者氧化铪纳米颗粒已被研究用于各种应用。该化合物具有物理和化学惰性，从生物安全角度来看具有有益的特性。一旦氧化铪纳米颗粒在肿瘤细胞中积累，氧化铪纳米颗粒在x射线照射下会产生大量的电子，可以增强对癌细胞的杀伤能力，减少对健康组织的损害。
4.但是，目前氧化铪纳米颗粒的合成方法复杂，形状不规则，分散性和稳定性差。


技术实现要素：

5.鉴于上述分析，本发明旨在提供一种氧化铪纳米颗粒及其制备方法和应用。用以提供一种简单的氧化铪纳米颗粒制备方法，制备的氧化铪纳米颗粒粒径小、形状规则、稳定性好。
6.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
7.本发明提供了一种氧化铪纳米颗粒的制备方法，以四氯化铪为铪源，油酸和十八烯为溶剂，在油相体系和无水碱性条件下，生成油相的氧化铪纳米颗粒。
8.进一步的，油相体系中以十八烯为溶剂，氢氧化钠提供碱性条件。
9.进一步的，制备方法包括如下步骤：
10.步骤1、将四氯化铪、油酸和十八烯加入容器中，真空状态下搅拌、加热，搅拌至溶液澄清；然后自然降温至室温得到第一混合物；
11.步骤2、向第一混合物中加入含氢氧化钠的甲醇溶液，室温搅拌得到第二混合物；
12.步骤3、将第二混合物升温，抽真空以去除甲醇得到第三混合物；
13.步骤4、第三混合物在惰性气体保护状态下升温至320～340℃反应；
14.步骤5、将上述反应体系自然降至室温，向反应体系中加入过量乙醇，离心收集得
到氧化铪纳米颗粒。
15.进一步的，制备方法还包括：
16.步骤6、采用表面活性剂对步骤5中得到的氧化铪纳米颗粒表面修饰以增加其水溶性。
17.进一步的，步骤6包括：
18.s601、取表面活性剂溶于水中，超声使其分散均匀得到表面活性剂的水溶液；
19.s602、取步骤5中得到的氧化铪纳米颗粒分散到环己烷中得氧化铪环己烷混悬液；
20.s603、将表面活性剂的水溶液加入至氧化铪环己烷混悬液中得到第四混合物，将第四混合物超声搅拌处理至环己烷完全挥发，氧化铪全部转为水相；离心后使用去离子水洗多遍，得到表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒。
21.进一步的，步骤1中，控制四氯化铪、油酸和十八烯的用量比为0.5～1.5mmol：5～7ml：12～18ml。
22.进一步的，步骤1中，控制加热至150～170℃。
23.进一步的，步骤2中，控制四氯化铪和氢氧化钠的量的比为0.5～1.5mmol：2～3mmol。
24.进一步的，步骤2中，控制氢氧化钠与甲醇的量的比为2～3mmol：8～13ml。
25.本发明还提供了一种氧化铪纳米颗粒，氧化铪纳米颗粒采用上述制备方法制备得到。
26.本发明还提供了一种氧化铪纳米颗粒在制备肿瘤放疗药物的应用，氧化铪纳米颗粒能够作为肿瘤放疗药物的载体。
27.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
28.a)本发明的制备方法通过在油相中，碱性的条件下生成均匀的铪的氢氧化物，在无水的条件下生成油相的氧化铪纳米颗粒，整个过程中无水参加，合成的氧化铪纳米颗粒粒径小(平均粒径4～6nm)且形状规则，可以是球状、棒状、片状等形状，也可以是纳米花状，稳定性好，尺寸均匀，并且制备时间短，无需特殊的预处理过程，工艺简单。
29.b)本发明的制备方法制备得到的表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒中，表面活性剂通过静电吸附的原理在氧化铪纳米颗粒表面形成一层亲水层，从而增加了氧化铪纳米颗粒在水溶液和生理溶液中的分散性，更有利于肿瘤组织的生物利用度。表面活性剂改性的氧化铪纳米颗粒具有良好的生物相容性和安全性。
30.c)经过表面改性后的氧化铪纳米颗粒自发形成粒径在50nm左右的聚集体，具有更好的细胞摄取效果。
31.d)本发明制备得到的氧化铪纳米颗粒具有良好的ct成像效果，具有诊疗一体化的性质。
32.e)本发明制备得到的氧化铪纳米颗粒能够负载常用的肿瘤放疗药物，例如：紫杉烷类、长春花碱类、金属铂类、蒽环类、抗叶酸类、氮芥类、鬼臼生物碱类等，因此可以用于放疗与化疗的协同治疗；能与蛋白抗体和抑制剂等通过静电吸附结合用于放疗和免疫的协同治疗。其中优选阿霉素和蛋白抑制剂ve-822与氧化铪纳米颗粒联用协同增强肿瘤杀伤。
33.f)本发明制备得到的氧化铪纳米颗粒可以适用于不同光源的辐射治疗，包括中子源、γ射线源、x射线源、α以及β射线辐射源，在不同的辐射源的使用中都具有良好的肿瘤杀
伤效果。
34.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以来实现和获得。
附图说明
35.附图仅用于示出具体发明的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
36.图1是实施例1的氧化铪纳米颗粒的透射电镜图；
37.图2是实施例1的氧化铪纳米颗粒的xrd图谱；
38.图3是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的透射电镜图；
39.图4是实施例1的氧化铪纳米颗粒在环己烷中的分散图；
40.图5是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒在不同生理溶液中的分散图；
41.图6是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒被癌细胞摄取的图片；
42.图7是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒对阿霉素的负载曲线；
43.图8是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒对蛋白抑制剂ve-822的负载曲线；
44.图9是实施例1的不同浓度的tpgs-hfo2纳米颗粒分别在正常细胞和肿瘤细胞中的细胞毒性；
45.图10是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的溶血性质；
46.图11是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的放疗增敏能力；
47.图12是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的放疗增敏效果；
48.图13是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的ct成像效果。
具体实施方式
49.以下结合具体实施例对一种氧化铪纳米颗粒及其制备方法和应用作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
50.本发明提供了一种氧化铪纳米颗粒的制备方法，以四氯化铪为铪源，油酸和十八烯为溶剂，在油相体系和无水碱性条件下，生成油相的氧化铪纳米颗粒。
51.具体的，原料包括四氯化铪、油酸、十八烯和氢氧化钠；将四氯化铪、油酸和十八烯混合，真空状态下搅拌、加热至溶液澄清后降至室温，加入含氢氧化钠的甲醇溶液后室温搅拌混合后升温，抽真空去除甲醇后在惰性气体保护状态下升温至320～340℃反应得到氧化铪纳米颗粒。
52.其中，四氯化铪、油酸和十八烯的用量比为0.5～1.5mmol：5～7ml：12～18ml；四氯化铪和氢氧化钠的量的比为0.5～1.5mmol：2～3mmol；氢氧化钠与甲醇的量的比为2～3mmol：8～13ml。
53.其中，将四氯化铪、油酸和十八烯混合，真空状态下搅拌、加热，加热至150～170℃。
54.制备过程中，四氯化铪与油酸钠反应生成油酸铪，油酸铪与氢氧化钠反应得到铪的氢氧化物，在无水的条件下铪的氢氧化物生成油相的氧化铪纳米颗粒。
55.具体的，本发明的氧化铪纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
56.步骤1、将四氯化铪、油酸和十八烯加入容器中，真空状态下搅拌加热，搅拌至溶液澄清；然后自然降温至室温得到第一混合物；
57.步骤2、向第一混合物中加入含氢氧化钠的甲醇溶液，室温搅拌得到第二混合物；
58.步骤3、将第二混合物升温，抽真空以去除甲醇得到第三混合物；
59.步骤4、第三混合物在惰性气体保护状态下升温至320～340℃反应；
60.步骤5、将上述反应体系自然降至室温，向反应体系中加入过量乙醇，离心收集得到氧化铪纳米颗粒，将氧化铪纳米颗粒使用乙醇清洗多次后重悬于环己烷中保存待用；
61.步骤6、采用表面活性剂对步骤5中得到的氧化铪纳米颗粒表面修饰以增加其水溶性。
62.具体的，上述步骤6中，表面活性剂为医疗领域常用表面活性剂，包括阴离子型表面活性剂：硬脂酸、十二烷基苯磺酸钠等；阳离子型表面活性剂：季铵化物类表面活性剂；两性离子型表面活性剂：卵磷脂、豆磷脂、甜菜碱型等；还有非离子型表面活性剂：烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、司盘、tpgs(维生素e聚乙二醇琥珀酸酯)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙二醇(peg)或吐温。
63.优选的，表面活性剂可以选择tpgs。
64.具体的，上述步骤6的具体步骤：s601、取表面活性剂溶于水中，超声使其分散均匀得到表面活性剂的水溶液；
65.s602、取步骤5中得到的氧化铪纳米颗粒分散到环己烷中得氧化铪环己烷混悬液；
66.s603、将表面活性剂的水溶液加入至氧化铪环己烷混悬液中得到第四混合物，将第四混合物超声搅拌处理至环己烷完全挥发，氧化铪全部转为水相；离心后使用去离子水洗多遍，尽量洗去多余的表面活性剂得到表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒，将表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒分散于去离子水中保存待用。
67.具体的，步骤1-步骤4均在惰性气体保护下进行，惰性气体可以为氩气。
68.具体的，整个氧化铪纳米颗粒的制备过程中，以四氯化铪作为铪源，油酸作为配位剂和稳定剂与反应体系中的铪离子配位，十八烯作为反应溶剂，所以在合成体系中，如果控制氯化铪的量不变，油酸作为配体，它的使用量和氧化铪的粒径是成反比的；如果控制其他变量不变，四氯化铪过多导致反应不完全，过少导致产率低。因此，步骤1中，控制四氯化铪、油酸和十八烯的用量比为0.5～1.5mmol：5～7ml：12～18ml。
69.具体的，步骤1中，搅拌加热温度过高影响后面的反应，会导致实验失败，温度太低不利于油酸铪的形成；搅拌时间过短不利于油酸铪的形成，搅拌时间过长只会导致整个合成时间延长。因此，控制加热至150～170℃，例如155℃、160℃、165℃；真空状态下搅拌20～40min。
70.具体的，步骤2中，氢氧化钠在反应体系中作为矿化剂，作用是促进反应的进行，与上一步形成的油酸铪反应生成氢氧化铪，氢氧化钠的量过多会导致反应体系中碱性过高影响实验反应，氢氧化钠的量过低会导致反应不完全。因此，控制四氯化铪和氢氧化钠的量的比为0.5～1.5mmol：2～3mmol。
71.具体的，因为本发明的制备方法中的热解反应是一种高温油相反应，所以整个体系中要保证无氧无水，所以步骤2中，用甲醇作为氢氧化钠的溶剂，这样在升温过程中可以
将甲醇挥发掉，所以在这个体系中甲醇的量过多导致挥发时间增加，甲醇的量太少不利于氢氧化钠的溶解。因此，步骤2中，控制氢氧化钠与甲醇的量的比为2～3mmol：8～13ml。
72.具体的，步骤2中，可以采用蠕动泵向反应体系中滴加含氢氧化钠的甲醇溶液，滴加速率过快，导致后面形成的氧化铪的粒径太大，过慢的话会延长整个反应的时间。因此，控制滴加速率为12～17mm/min(mm是蠕动泵上的注射器上的刻度，代表毫米)，室温搅拌20～40min。
73.具体的，步骤3中，升温至70～90℃，抽真空处理20～40min。
74.具体的，步骤1-步骤4中，涉及的反应如下：
75.hfcl4+4(c
17h33
co2na)＝(c
17h33
co2)4hf+4nacl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
76.(c
17h33
co2)4hf+naoh＝hf(oh)4+4(c
17h33
co2na)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
77.hf(oh)4＝hfo2+2h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
78.具体的，步骤4中，控制反应时间0.5～2h。
79.具体的，步骤5中，离心的转速控制为11500～12500rpm，离心处理时间1～5min。
80.具体的，步骤6中，表面活性剂选择tpgs时，tpgs的量过少会导致氧化铪纳米颗粒在水中的分散性变差，但是过多并不会增加氧化铪的水溶性，反而会导致后面的洗涤时间增多；因此控制tpgs与氧化铪纳米颗粒的质量比为0.5～1.5：0.5～1.5；tpgs水溶液与氧化铪环己烷混悬液的体积比为0.5～1.5：0.5～1.5。
81.具体的，为了减少杂质污染，上述s601中，水可以采用超纯水。
82.具体的，上述s603中，将第四混合物于60～80℃超声搅拌处理。
83.具体的，上述s603中，离心的转速控制为11500～12500rpm，离心处理时间3～10min。
84.具体的，上述步骤5中得到的氧化铪纳米颗粒的粒径小，形状规则，可以是球状、棒状、片状等形状，也可以是纳米花状，并且粒径均匀，平均粒径4～6nm。在环己烷中具有良好的分散性和稳定性；例如将70mg氧化铪纳米颗粒分散在1毫升的环己烷中，静置一周后，溶液中未见明显的沉淀，如图4所示，说明氧化铪纳米颗粒在环己烷中具有良好的分散性和稳定性。
85.具体的，上述步骤s603中，tpgs通过静电吸附的原理在氧化铪纳米颗粒表面形成一层亲水层，从而增加了氧化铪纳米颗粒在水溶液和生理溶液中的分散性，更有利于肿瘤组织的生物利用度。
86.具体的，上述步骤s603中，tpgs-hfo2纳米颗粒的平均粒径为10～50nm左右，具有更好的细胞摄取效果。
87.具体的，上述步骤s603中，tpgs-hfo2纳米颗粒的分散性和稳定性好，例如将10毫克tpgs-hfo2纳米颗粒分散在1ml水溶液、磷酸盐缓冲液等生理溶液中，静置一周后，未出现明显的沉淀，如图5所示，说明tpgs-hfo2纳米颗粒在生理溶液中具有良好的分散性和稳定性。
88.本发明制备的氧化铪纳米颗粒能够负载常用的肿瘤放疗药物，例如：紫杉烷类、长春花碱类、金属铂类、蒽环类、抗叶酸类、氮芥类、鬼臼生物碱类等，因此可以用于放疗与化疗的协同治疗；能与蛋白抗体和抑制剂等通过静电吸附结合用于放疗和免疫的协同治疗。其中优选阿霉素和蛋白抑制剂ve-822与氧化铪纳米颗粒联用协同增强肿瘤杀伤；氧化铪纳
米颗粒具有良好的ct成像效果，具有诊疗一体化的性质。
89.与现有技术相比，本发明的制备方法通过在油相中，碱性的条件下生成均匀的铪的氢氧化物，在无水的条件下生成油相的氧化铪纳米颗粒，整个过程中无水参加，合成的氧化铪纳米颗粒粒径小且均匀，稳定性好。
90.并且本发明的制备方法制备时间短，无需特殊的预处理过程，工艺简单。
91.本发明的制备方法制备得到的表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒中，表面活性剂通过静电吸附的原理在氧化铪纳米颗粒表面形成一层亲水层，从而增加了氧化铪纳米颗粒在水溶液和生理溶液中的分散性，更有利于肿瘤组织的生物利用度。氧化铪纳米颗粒和表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒具有良好的生物相容性和安全性。
92.本发明制备得到的氧化铪纳米颗粒具有ct造影的功能，可以用于肿瘤治疗的诊疗一体化。
93.本发明制备得到的亲水的表面活性剂改性的hfo2纳米颗粒能够负载常用的肿瘤放疗药物，例如：紫杉烷类、长春花碱类、金属铂类、蒽环类、抗叶酸类、氮芥类、鬼臼生物碱类等，因此可以用于放疗与化疗的协同治疗；能与蛋白抗体和抑制剂等通过静电吸附结合用于放疗和免疫的协同治疗。其中优选阿霉素和蛋白抑制剂ve-822与氧化铪纳米颗粒联用协同增强肿瘤杀伤；并且还具有良好的ct成像效果，具有诊疗一体化的性质。
94.本发明制备得到的氧化铪纳米颗粒可以适用于不同光源的辐射治疗，包括中子源、γ射线源、x射线源、α以及β射线辐射源，在不同的辐射源的使用中都具有良好的肿瘤杀伤效果。
95.实施例1
96.本实施例提供了一种氧化铪纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
97.1、将1mmol四氯化铪、6ml油酸和15ml十八烯加入三口烧瓶中，搅拌加热至160℃，真空状态下维持30min至溶液澄清；
98.2、惰性气体(氩气)状态下，自然降温至室温；
99.使用蠕动泵向反应体系中加入10ml含2.5mmol氢氧化钠的甲醇溶液，滴加速率为15mm/min，室温搅拌30min；
100.3、反应体系缓慢升温至80℃，抽真空30min以去除甲醇；
101.4、惰性气体(氩气)状态下升温至330℃并维持1h；
102.5、自然降至室温，向反应体系中加入过量乙醇，12000rpm离心2min收集材料，使用乙醇清洗三次后重悬于环己烷中保存；
103.6、表面修饰以增加其水溶性：
104.1)取20mg tpgs溶于10ml超纯水中，超声使其分散均匀；
105.2)取20mg油相hfo2纳米颗粒分散到环己烷中至10ml；
106.3)将tpgs水溶液加入至hfo2中，超声3min；
107.4)将烧杯置于70℃恒温水浴中，搅拌至环己烷完全挥发，hfo2全部转为水相；
108.5)离心(12000rpm，5min)后使用去离子水洗5遍，尽量洗去多余的tpgs得到tpgs-hfo2，将tpgs-hfo2分散于去离子水中保存待用。
109.实施例2
110.本实施例提供了一种氧化铪纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：
111.1、将0.8mmol四氯化铪、6ml油酸和15ml十八烯加入三口烧瓶中，搅拌加热至165℃，真空状态下维持30min至溶液澄清；
112.2、惰性气体(氩气)状态下，自然降温至室温；
113.使用蠕动泵向反应体系中加入10ml含2.5mmol氢氧化钠的甲醇溶液，滴加速率为16mm/min，室温搅拌30min；
114.3、反应体系缓慢升温至85℃，抽真空25min以去除甲醇；
115.4、惰性气体(氩气)状态下升温至335℃并维持1h；
116.5、自然降至室温，向反应体系中加入过量乙醇，12000rpm离心2min收集材料，使用乙醇清洗三次后重悬于环己烷中保存；
117.6、表面修饰以增加其水溶性：
118.1)取20mg tpgs溶于10ml超纯水中，超声使其分散均匀；
119.2)取20mg油相hfo2分散到环己烷中至10ml；
120.3)将tpgs水溶液加入至hfo2中，超声3min；
121.4)将烧杯置于70℃恒温水浴中，搅拌至环己烷完全挥发，hfo2全部转为水相；
122.5)离心(12000rpm，5min)后使用去离子水洗5遍，尽量洗去多余的tpgs得到tpgs-hfo2纳米颗粒，将tpgs-hfo2纳米颗粒分散于去离子水中保存待用。
123.测试1
124.采用透射电镜观察实施例1合成的氧化铪纳米颗粒。
125.图1是实施例1合成的氧化铪纳米颗粒的透射电镜(tem)图，从图中可以看出，氧化铪纳米颗粒的平均粒径大概在5nm左右，并且粒径均匀。
126.测试2
127.检测实施例1合成的氧化铪纳米颗粒的xrd。
128.图2是实施例1合成的氧化铪纳米颗粒的xrd图谱，从图中可以看出，氧化铪纳米颗粒的衍射峰和标准卡片上的出峰位置一致，说明成功的合成了氧化铪纳米颗粒。
129.测试3
130.测试实施例1的氧化铪纳米颗粒在环己烷中的分散性和稳定性。
131.图4是实施例1的氧化铪纳米颗粒在环己烷中的分散性和稳定性图片。具体的，将70毫克实施例1的氧化铪纳米颗粒分散在1毫升的环己烷中，观察一周后氧化铪纳米颗粒在环己烷中的分散情况。从图中可以看出，静置一周后，氧化铪纳米颗粒仍能在环己烷中稳定分散，说明其在环己烷中具有良好的分散性和稳定性。
132.测试4
133.采用透射电镜观察实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒。
134.图3是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的透射电镜图，从图中可以看出，tpgs-hfo2纳米颗粒的平均粒径在50nm左右，并且粒径均匀。说明，在对氧化铪纳米颗粒进行表面修饰以后，氧化铪纳米颗粒会形成聚集体，而氧化铪纳米颗粒之间的缝隙为药物负载提供了有利条件。并且研究发现，纳米粒子的尺寸在50nm左右更有利于细胞摄取。
135.测试5
136.测试实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒在不同生理溶液中的分散性和稳定性。
137.图5是实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒在不同生理溶液中的分散性和稳定性图片。
具体的，将10毫克实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒分散在1毫升的不同生理溶液中，观察一周后tpgs-hfo2纳米颗粒在溶液中的分散情况。从图中可以看出，静置一周后，tpgs-hfo2纳米颗粒仍能在生理溶液中稳定分散，说明其具有良好的分散性和稳定性。
138.测试6
139.将实施例1的tpgs-hfo2进行了tpgs-hfo2负载dox(阿霉素)实验，实验方法包括如下步骤：
140.1.dox标准曲线测定：配置不同浓度的dox溶液(6.25/12.5/25/50/100/200μg/ml)，使用紫外分光光度计测定其在488.5nm处的吸光度值，拟合出dox的标准曲线；
141.2.取2mg tpgs-hfo2分散于适量去离子水中，加入dox溶液，加去离子水至10ml，dox终浓度为150μg/ml；
142.3.将此混合体系置于搅拌台上室温搅拌，不同时间点(0.5/1/3/6/9/12/24h)取样，通过离心的方法分离产物和未被负载的dox；
143.4.通过紫外分光光度计测定上清液进行检测，得到dox在488.5nm处的吸光度值，以此来计算出tpgs-hfo2对dox的负载效率；
144.5.计算公式为：dox负载率(％)＝(w
dox
/w
tpgs-hfo2
)
×
100)，其中，w
dox
代表负载到tpgs-hfo2上的dox的质量，w
tpgs-hfo2
代表tpgs-hfo2的质量。
145.图7是tpgs-hfo2纳米颗粒对阿霉素的负载曲线：从图中可以看出，tpgs-hfo2纳米颗粒可以通过物理吸附阿霉素，并且随着时间的增加，对阿霉素的吸附量越大，最大吸附量为26％。
146.将实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒进行了tpgs-hfo2负载蛋白抑制剂ve-822实验，实验方法包括如下步骤：
147.1.ve-822标准曲线测定：配置不同浓度的ve-822溶液(1.25/2.5/5/10/20/40/80μg/ml)，使用紫外分光光度计测定其在387nm处的吸光度值，拟合出ve-822的标准曲线；
148.2.取2mg tpgs-hfo2分散于适量去离子水中，加入不同浓度的ve-822的dmso溶液，加去离子水至10ml，ve-822的终浓度为0，1，2，4，6，8，10，20，40μmol/ml；
149.3.将此混合体系置于搅拌台上搅拌5h，通过离心的方法分离产物和未被负载的ve-822；
150.4.通过紫外分光光度计测定上清液进行检测，得到ve-822在387nm处的吸光度值，以此来计算出tpgs-hfo2对ve-822的负载效率。
151.图8是tpgs-hfo2纳米颗粒对抑制剂ve-822的负载曲线：从图中可以看出，tpgs-hfo2纳米颗粒可以通过物理吸附ve-822，并且随着时间的增加，对ve-822的吸附量越大，最大吸附量为8.5％。
152.测试7
153.通过倒置显微镜观察癌细胞对实施例1的tpgs-hfo2纳米颗粒的摄取情况。
154.首先，将细胞种于带有细胞爬片的24孔板中，待细胞完全贴壁后，使用含有50μg/ml的tpgs-hfo2纳米颗粒的完全培养基培养细胞6小时后，使用磷酸盐缓冲液洗涤细胞3次，然后使用多聚甲醛固定细胞10分钟，接着使用细胞核染料常温处理细胞15分钟，最后使用倒置显微镜进行成像。其中，待检测各组处理如下：
155.对照组：未使用任何材料处理的细胞组。
156.氧化铪纳米颗粒组：使用氧化铪纳米颗粒处理的细胞组。
157.tpgs-hfo2纳米颗粒组：使用tpgs-hfo2纳米颗粒处理的细胞组。
158.如图6所示，在细胞摄取材料6小时后能在细胞中检测出大量的tpgs-hfo2纳米颗粒，说明氧化铪纳米颗粒在进行表面修饰后可以增加细胞对材料的摄取。
159.测试8
160.研究了不同浓度的tpgs-hfo2纳米颗粒分别在正常细胞和肿瘤细胞中的细胞毒性。
161.图9为不同浓度的tpgs-hfo2纳米颗粒分别在正常细胞和肿瘤细胞中的细胞毒性：从图中可以看出，不同浓度的tpgs-hfo2纳米颗粒无论是在正常细胞中还是在肿瘤细胞中，都不具有生物毒性，说明合成的tpgs-hfo2纳米颗粒具有良好的生物相容性和安全性。
162.测试9
163.研究了tpgs-hfo2纳米颗粒的溶血性质。
164.如图10所示为tpgs-hfo2纳米颗粒的溶血性质：从图中可以看出，tpgs-hfo2纳米颗粒不会引起溶血，说明tpgs-hfo2纳米颗粒具有良好的生物安全性。
165.测试10
166.研究了tpgs-hfo2纳米颗粒在细胞层次的放疗增敏能力。首先，将细胞种入confocal小皿中，待细胞完全贴壁后给对应的细胞换上含有tpgs-hfo2纳米颗粒的完全培养基，然后孵育6小时后，所有组的细胞都换上含有dcfh-da探针的无血清培养基，在37℃孵育30分钟后，除去多余的探针溶液，然后对细胞进行x-ray照射处理。照射后使用共聚焦扫描显微镜观察细胞中的荧光强度，并用image j软件进行荧光强度统计。其中，待检测的各组的处理如下：
167.control组：正常对照组。
168.x-ray组：只进行x射线照射组。
169.hfo2组：只进行tpgs-hfo2纳米颗粒处理组。
170.hfo2+x-ray组：在进行tpgs-hfo2纳米颗粒处理后使用x射线处理组。
171.x射线的剂量为6gy，照射条件为：160kv，电流为25ma。
172.图11所示为tpgs-hfo2纳米颗粒在细胞层次的放疗增敏能力：从图中可以看出，在辐射前使用tpgs-hfo2纳米颗粒进行干预后，细胞水平上的ros显著增加，说明，tpgs-hfo2纳米颗粒可以增加细胞上的辐射沉积量从而产生更多的ros增强肿瘤细胞的杀伤。
173.测试11
174.研究了tpgs-hfo2纳米颗粒的放疗增敏效果。将细胞种于带有细胞爬片的24孔板中，待细胞完全贴壁以后使用含有tpgs-hfo2纳米颗粒的完全培养基对细胞进行处理，孵育6小时后，对细胞进行x射线处理，射线处理3小时后，所有组的细胞都使用4％的多聚甲醛固定细胞10分钟，然后使用打孔液(0.2％triton-100x+99.8％pbs)处理细胞10分钟，接着使用封闭液(1％triton-100x+5％fbs+94％pbs)处理细胞1小时后，使用γ-h2ax抗体(一抗)4℃处理细胞12小时，然后使用带有红色荧光的抗体(二抗)37℃处理细胞1小时，最后使用共聚焦扫描显微镜对细胞进行成像并用image j软件对荧光点进行计数。
175.其中，待检测的各组处理如下：
176.control组：正常对照组。
177.x-ray组：待细胞完全贴壁后，使用x射线处理细胞。
178.hfo2组：待细胞完全贴壁后，使用tpgs-hfo2纳米颗粒对细胞进行处理6小时。
179.hfo2+x-ray组：待细胞完全贴壁后，使用tpgs-hfo2纳米颗粒处理细胞6小时后，使用x射线对细胞进行处理。
180.x射线的剂量为6gy，照射条件为：160kv，电流为25ma。
181.图12所示为tpgs-hfo2纳米颗粒的放疗增敏效果：从图中可以看出，辐射过程中使用tpgs-hfo2纳米颗粒，可以造成更严重的细胞dna损伤，说明使用tpgs-hfo2纳米颗粒可以增强辐射对细胞的杀伤。
182.测试12
183.使用实施例1中得到的tpgs-hfo2纳米颗粒应用于肿瘤ct成像。
184.图13所示为tpgs-hfo2纳米颗粒在荷瘤小鼠身上的ct成像效果：如图所示，在没有进行tpgs-hfo2纳米颗粒局部注射的荷瘤小鼠的肿瘤部位没有观察到ct信号，但是在局部注射tpgs-hfo2纳米颗粒后，荷瘤小鼠的肿瘤部位ct信号明显，说明合成的tpgs-hfo2纳米颗粒具有良好的ct成像效果，具有诊疗一体化的性质。
185.以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。