一种聚乙二醇修饰的金纳米棒制备方法及在抑制新生血管生成中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种聚乙二醇修饰的金纳米棒的制备方法及在抑制新生血管生成中的应用。
【背景技术】
[0002]新生血管是一种在正常的、原有血管基础上生长出新血管的过程，其具有重要的生理及病理意义。在出生后，新生血管生成利于器官、组织、细胞的生长，但在成年时期，大部分血管已形成，维持在一个稳定的状态，在病理性刺激下，血管内皮内皮细胞可以恢复增殖能力，造成病理性血管生成。眼底新生血管性疾病，包括糖尿病视网膜病变、早产儿视网膜病变等，是最常见的一类病理性新生血管性疾病。在过去的数十年间，研究人员进行了大量研究寻求抑制新生血管的治疗策略，以预防及治疗眼底新生血管性病变。目前，血管内皮生长因子单抗药物已经应用于临床治疗新生血管性疾病。然而，由于血管内皮生长因子单抗发挥作用时效较短，需要多次治疗，并且存在一定的全身性副作用。因此，寻求其它安全有效的治疗手段对治疗视网膜新生血管性疾病具有重要的意义。
[0003]近十年来，纳米技术飞速发展，并逐渐应用到医学中来，形成了一个新的学科即纳米医学。无机纳米颗粒一般比其他纳米颗粒具有更小的粒径，因而往往呈现出与众不同的特性，在活体成像、靶向载药及光热治疗方面得到了广泛的应用。在多种多样的无机纳米粒中，金纳米棒具有强光散射及吸收特性，使其在生物医学、生化标记及成像分析中应用展现出很好的潜力。目前，合成金纳米棒的最常见方法是种子生长法，该方法多用十六烷基三甲基溴化钱(Hexadecyl trimethyl ammonium Bromide, CTAB)作为活性剂。例如中国专利CN200810119246.5，公开号为CN101343778A，发明名称为“短长径比金纳米棒的制备方法”，公开了一种短长径比金纳米棒的制备方法，包括如下步骤:1)金种子溶液的制备:采用十六烷基三甲基溴化铵表面修饰剂溶液、强还原剂和四氯金酸制备得到金种子溶液；2)生长溶液的制备:配制双十二烷基二甲基溴化铵、四氯金酸和硝酸银的混合溶液，其中双十二烧基二甲基溴化钱的摩尔浓度为0.004?0.01mol/L，然后向其中加入抗坏血酸溶液，振荡摇匀，溶液从橙黄色变为无色，即得到生长溶液；3)金纳米棒的生长:将金种子溶液注入生长溶液中进行反应，即可得到短长径比的金纳米棒。
[0004]然而，大量研究表明十六烷基三甲基溴化铵对细胞及组织有很大毒性，在较低浓度即可诱导细胞的凋亡(Lau, 1.P., Chen, H.，Wang, J.，Ong, H.C.，Leung, K.C.F., Ho, H.P., &Kong, S.K.(2012).1n vitro effect of CTAB-and PEG-coated goldnanorods on the induct1n of eryptosis/erythroptosis in human erythrocytes.Nanotoxicology, 6(8)，847-856.)。利用毒性较小的化学物质替代存在于金纳米棒表面的十六烷基三甲基溴化铵具有重要意义。
[0005]金纳米棒由于具有较好的生物活性，在生物分析、药物输送、医学成像等领域有广阔的应用前景。
[0006]在肿瘤形成过程中存在大量的新生血管为肿瘤细胞提供养料及氧气。研究表明金属无机纳米颗粒可以通过抑制新生血管的形成阻断肿瘤的发生发展(Song, Hongyuan, etal.,,Cuprous oxide nanoparticles inhibit ang1genesis via down regulat1n ofVEGFR2 express1n."Nanoscale 6.6 (2014):3206-3216.Pan, Yunlong，et al."Goldnanoparticles induce nanostructural reorganizat1n of VEGFR2 to repressang1genesis.,,Journal of b1medical nanotechnology 9.10 (2013): 1746-1756.) 0 本发明设想，作为无机纳米粒的一员，金纳米棒应该能够作用于血管内皮细胞，抑制新生血管的形成，进而抑制肿瘤生长并引起肿瘤细胞代谢紊乱及诱导凋亡等。
[0007]本领域技术人员也在不断探索金纳米棒的制备方法，以提供毒性低、生物活性更好的金纳米棒，例如:中国专利申请CN201210310376.3，公布号为CN103624266A，发明名称为“一种改变金纳米棒长径比并且降低其细胞毒性的制备方法”，公开了一种改变金纳米棒长径比并且降低其细胞毒性的制备方法，该方法首先利用硼氢化钠还原氯金酸或氯金酸盐制备出金种溶液，再向含有硝酸银、氯金酸或氯金酸盐以及抗坏血酸的CTAB溶液中加入金种溶液，继续生长制备出CTAB保护的金纳米棒，再通过向其中加入非离子型含氟表面活性剂(FSN)，制备得到FSN功能化的金纳米棒，实现金纳米棒长径比的改变及细胞毒性的降低。FSN功能化的金纳米棒与CTAB保护的金纳米棒相比长径比明显变小且细胞毒性有所降低。
[0008]目前尚未见毒性低、应用于抑制新生血管生成的金纳米棒的相关报道。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种聚乙二醇修饰的金纳米棒及其制备方法，本发明的另一目的在于提供该聚乙二醇修饰的金纳米棒在制备抑制新生血管生成药物中的应用。
[0010]本发明利用种子生长法来合成纳米金棒，使用十六烷基三甲基溴化铵作为活性剂。本发明人认为，聚乙二醇无毒、无刺激性、具有良好的水溶性，在制药及食品加工中有着极为广泛的应用，应该是替换金纳米棒表面十六烷基三甲基溴化铵的理想物质。
[0011]本发明进一步探讨了金含量的高低可以影响最终金纳米棒的长短及纯度，本发明经过探索合成出来长纵横比、高纯度的纳米金棒。
[0012]本发明的第一方面，提供了一种聚乙二醇修饰的金纳米棒，其特征在于，该金纳米棒为通过基团的替换作用将与金结合更紧密的巯基聚乙二醇修饰于金纳米棒。
[0013]本发明的金纳米棒，纵横比是:5.0 ;所述的纵横比是指纵径和横径的长度比。
[0014]较优的，纵径:77.48±6.468nm，横径:15.45± 1.079nm ；
[0015]本发明的金纳米棒，是用以下方法制备得到的:
[0016]A、合成金纳米棒:
[0017]合成金纳米棒生长所需种子液为5-15mM HAuCl4溶液、1mM NaBH4S液以及10mM的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液。
[0018]金纳米棒生成所需反应液为10mM的CTAB溶液、0.92M的硫酸溶液、1mM的硝酸银溶液、10mM的维生素C溶液以及1mM的HAuCl4溶液。
[0019]合成金纳米棒的方法可参考现有文献报道的种子生长法。
[0020]B、聚乙二醇修饰金纳米棒
[0021]将分子量为5000的巯基化聚乙二醇溶入到步骤A制得的金纳米棒中，28至30°C水浴中反应，得到聚乙二醇修饰的金纳米棒。
[0022]步骤A中，HAuCl4溶液(即金浓度)以1mM最优。
[0023]本发明的金纳米棒，吸收光谱有两个峰，在890nm处有最高吸收峰，在540nm的吸收峰很低，表明金纳米棒的纯度很高。
[0024]本发明的第二方面，提供了上述聚乙二醇修饰的金纳米棒的制备方法，按照下述步骤进行:
[0025]A.金纳米棒合成
[0026]首先，合成金纳米棒生长所需种子液:配置5-15mM(最优为1mM)HAuCI4溶液，1mM NaBH4S液以及10mM的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液。将0.2毫升HAuCl 4溶液加入到7.5毫升的CTAB中，利用涡旋振荡器混匀，并加水补齐至9.4毫升，接着将冰冷的0.6毫升NaBH4S液加入到上述液体中，利用涡旋振荡器混匀约3