纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法

纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法
【专利摘要】本发明涉及纳米材料的制备领域，公开了一种纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法，包括以下步骤：将溴化季铵盐和金属氯化物溶液混合均匀，随后加入第一还原剂，混合后静置，形成第一溶液；将溴化季铵盐、金属氯化物、可溶性银离子溶液、第二还原剂、酸溶液依次混合，形成第二溶液；混合第一溶液和第二溶液，静置，得到纳米金属颗粒。将纳米金属颗粒与硅烷偶联剂混合均匀，得到第四溶液；将第四溶液和醇溶液均匀混合，得到第五溶液；第五溶液和多肽或多肽衍生物混合反应，得到纳米探针溶液。本发明简化了纳米探针的制备工艺，降低了纳米探针的细胞毒性，在肿瘤治疗中达到了很好的治疗效果。
【专利说明】
纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及纳米材料的制备领域，特别涉及一种纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，纳米金属材料因其独特的理化特性及其对X-射线有较强的衰减性，已被作为一种新型放射增敏剂广泛用于肿瘤的放疗增敏研究。其原理是在X射线、电子或质子等射线的作用下，纳米金属材料对射线局部吸收增加，纳米金属材料中的金属原子通过一系列的电离激发过程产生大量自由基和次级电子，随后射线能量将以自由基和次级电子的形式沉积于肿瘤组织，从而损伤肿瘤细胞DNA，还可造成细胞膜和线粒体的损伤，导致细胞死亡。
[0003]尽管纳米金属材料在肿瘤放疗应用上显示出广阔前景，但是单纯的使用纳米金属材料还是存在以下不足:(I)纳米金属材料稳定性和保护层的毒性问题；(2)纳米金属材料负载药物能力欠佳；(3)肿瘤内的纳米金属材料主要采用被动靶向或瘤内注射方式识别肿瘤细胞表面受体，缺乏自动识别肿瘤细胞表面受体的能力。
[0004]在肿瘤的治疗过程中，通常将纳米金属材料以纳米探针的形式作用于肿瘤细胞，但是目前纳米探针的制备工艺繁琐，且制取的纳米探针带有很强的细胞毒性，影响了纳米探针的生物学应用，不便于大规模推广。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于提供一种纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法，本发明简化了纳米探针的制备工艺，降低了纳米探针的细胞毒性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法，一种纳米金属颗粒的制备方法，包括以下步骤:将溴化季铵盐和金属氯化物溶液混合均匀，随后加入第一还原剂，混合后静置，形成第一溶液;将溴化季铵盐、金属氯化物、可溶性银离子溶液、第二还原剂、酸溶液依次混合，形成第二溶液;混合第一溶液和第二溶液，静置，得到纳米金属颗粒。一种纳米探针的制备方法，在制备纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤:将纳米金属颗粒与硅烷偶联剂混合均匀，得到第四溶液;将第四溶液和醇溶液均匀混合，得到第五溶液;第五溶液和多肽或多肽衍生物混合反应，得到纳米探针溶液。
[0007]本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种新的纳米金属颗粒的制备方法和纳米探针的制备方法，通过以上方法制备出的纳米金属颗粒呈棒状，单分散性较好，形貌均一，降低了纳米金属颗粒的细胞毒性，通过新的方法制备的纳米探针具有较好的生物相容性，毒性作用大大降低，可延长纳米颗粒在血液中的滞留时间，避免被网状内皮系统过多的摄取，多肽的修饰可使得纳米探针具有好的主动靶向作用，使得颗粒更多的聚集到肿瘤组织处，从而增强放射性对肿瘤组织的杀伤作用。
[0008]进一步地，溴化季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的任意一种。溴化季铵盐为纳米金属颗粒合成中比较常用的表面活性剂，溴化季铵盐作为表面活性剂制备得到的纳米金属颗粒表面都有一层溴化季铵盐双分子层，从而达到稳定和保护纳米金属颗粒的目的。
[0009]优选地，纳米金属颗粒为IB族的金属颗粒。IB族元素更接近于d区的过渡金属元素，存在多变的氧化数+1、+2、+3，故IB族的纳米金属颗粒比较稳定。
[0010]优选地，第一还原剂为硼氢化钠溶液。硼氢化钠溶液具有较强的选择还原性，能够较容易的把金属高价离子还原成金属低价离子，从而得到粒径较小的纳米金属晶种溶液。
[0011]优选地，可溶性银离子溶液为硝酸银溶液。硝酸银溶液可以和表面活性剂共同作用从而得到高产率的纳米金属颗粒。
[0012]优选地，第二还原剂为抗坏血酸溶液/维生素C。抗坏血酸溶液/维生素C具有弱的还原能力，在晶种生长阶段，较弱的还原剂有利于控制纳米金属颗粒的定向生长速率，这样生成的纳米金属颗粒表面光滑，形状均匀。
[0013]进一步地，在得到纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤:将纳米金属颗粒和碱溶液混合均匀，得到第三溶液;将第三溶液和硅酸酯类溶液反应得到纳米金属颗粒溶液。由于纳米金属颗粒的表面包覆有介孔二氧化硅，而介孔二氧化硅具有生物相容性好、比表面积大、径和孔容可以调节且孔道均匀、表面易于修饰等优点。由于被介孔二氧化硅包覆的纳米金属颗粒的外表负载不同的生物药物或功能性大分子，因此能在肿瘤治疗中实现更好的治疗效果。
[0014]更进一步地，在纳米金属颗粒制备完成后，通过超声波多次洗涤纳米金属颗粒溶液。制备过程中使用的表面活性剂具有很强的细胞毒性，通过超声波多次的洗涤能够去除纳米金属颗粒上残留的表面活性剂，降低了纳米金属颗粒的细胞毒性。
[0015]优选地，硅酸酯类溶液包括正硅酸乙酯。正硅酸乙酯作为一种优选的硅源，能够在反应过程中在纳米金属颗粒的外表面形成硅包覆结构，使得纳米探针具有良好的表面修饰功能。
【附图说明】
[0016]图1是本发明第一实施方式中金纳米颗粒制备流程图；
[0017]图2是根据本发明第一实施方式中的金纳米颗粒的表面结构示意图；
[0018]图3是根据本发明第一实施方式中的金纳米颗粒的TEM示意图；
[0019]图4是根据本发明第一实施方式中的金纳米颗粒的紫外-可见吸收光谱图；
[0020]图5是根据本发明第二实施方式中不同量的抗坏血酸制备的金纳米颗粒的紫外-可见吸收光谱图；
[0021]图6是根据本发明第三实施方式中的介孔二氧化硅-金纳米颗粒的TEM示意图；
[0022]图7是根据本发明第三实施方式中的介孔二氧化硅-金纳米颗粒的紫外-可见吸收光谱图；
[0023]图8是本发明第四实施方式中纳米探针的制备流程图；
[0024]图9是本发明第四实施方式中纳米探针的紫外-可见吸收光谱图；
[0025]图10是本发明第四实施方式中的纳米探针溶液。
【具体实施方式】
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0027]本发明的第一实施方式涉及一种纳米金属颗粒的制备方法，其包括以下步骤:将溴化季铵盐和金属氯化物溶液混合均匀，随后加入第一还原剂，混合后静置，形成第一溶液;将溴化季铵盐、金属氯化物、可溶性银离子溶液、第二还原剂、酸溶液依次混合，形成第二溶液;混合第一溶液和第二溶液，静置，得到纳米金属颗粒。
[0028]作为一种非限制性实施方式，溴化季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
[0029]作为一种非限制性实施方式，纳米金属颗粒为IB族的金属颗粒。优选金纳米颗粒。
[0030]作为一种非限制性实施方式，第一还原剂为硼氢化钠溶液。
[0031]作为一种非限制性实施方式，可溶性银离子溶液为硝酸银溶液。
[0032]作为一种非限制性实施方式，第二还原剂为抗坏血酸溶液/维生素C。
[0033]本实施方式对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
[0034]其中，所述溴化季铵盐为本领域技术人员熟知的溴化季铵盐即可，并无特殊的限制，本实施方式优选为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。
[0035]所述金属氯化物为本领域技术人员熟知的可用作纳米金属颗粒合成的金属氯化物即可，并无特殊的限制，本实施方式中优选为四氯金酸。
[0036]所述可溶性银离子为本领域技术人员熟知的可溶性银离子即可，并无特殊的限制，本实施方式中优选为硝酸银，其作用是调节金纳米粒子产生金棒。
[0037]本发明可通过调节硼氢化钠、抗坏血酸、酸性条件与可溶性银离子的比例来得到不同尺寸的金纳米棒。
[0038]举例来说:该纳米金属颗粒为金纳米棒(GNRs)。
[0039]以下实施例中所用的试剂均为市售。
[0040]1.金纳米棒的制备
[0041]实验前一天将所有玻璃容器在王水溶液中浸泡一晚，烘箱内烘干。所有溶液用超纯水配制。
[0042]金纳米棒制备分三步:如图1所示
[0043]①种子溶液的制备:将2.5mL 0.5mM氯金酸(HAuCl4)溶液与2.5mL0.2M十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液超声混合，加入0.3ml预冷的0.0IM硼氢化钠(NaBH4)溶液，静置2h。
[0044]②生长溶液的制备:向反应容器中依次加入10mL0.1M十六烷基三甲基溴化铵，5mL 1mM氯金酸，ImL 0.051硝酸银，0.81^ 0.1M抗坏血酸(AA)，2ml浓硫酸(H2SO4)。
[0045]③金纳米棒制备:在生长溶液中加入0.25mL种子溶液，静置过夜，得到充分生长的金纳米棒。
[0046]④将上述所制备的金纳米棒反复离心2次以去除多余的十六烷基三甲基溴化铵，然后分散在超纯水中保存。
[0047]⑤TEM下观察金纳米棒溶液，紫外吸收光谱υν-vis测定金纳米棒的吸收峰。
[0048]金纳米棒的生长过程为:首先，在表面活性剂CTAB存在的条件下，氯金酸中的三价金先被抗坏血酸还原成一价金，一价金再被硼氢化钠还原成零价金，然后零价金再在CTAB形成的胶束中生长成金纳米棒。可见，CTAB胶束的形状一旦改变，金纳米棒的形状也随之改变。而添加剂主要是通过CTAB胶束的影响来改变金纳米棒长径比的。CTAB拥有一个亲水基团(氨基)和一条疏水长链，当CTAB水溶液的浓度超过临界胶体浓度时则形成胶体。表面活性剂优先吸附到种子或生长中的纳米棒的晶面上，通过限制金纳米棒在该面的生长速度，来引导晶体生长。
[0049]对于可溶性银离子在金纳米棒合成过程中具体作用:金纳米棒沿(001)方向生长，它的表面结构如图2所示，它的侧面由四个(110)面和四个(100)面组成，两端则被(110)面和(111)面所围绕。根据欠电位沉积理论，虽然银离子是无法在酸性条件下被抗坏血酸所还原的，但是却能在金纳米棒的表面形成银的单原子层或亚单原子层，这是由于银的单原子层或亚单原子层所需得电势要低于银离子大量沉淀所需得电势。银离子在金纳米棒表面沉积的顺序依次为:(110)大于(100)大于(111)，因此，尽管金纳米棒(110)面是不稳定的高能面，但是因为银原子先在(110)面上沉积形成银单原子层，从而降低了金原子在(110)面的沉积速度因而使其不断变大，由此保证了金纳米离子沿一维方向生长为棒状。所述硝酸银的含量太低无法保证金纳米棒沿着(001)方向生长，得到的金纳米棒的长径比太小;而硝酸银的含量如果过高的话就会沉积在金纳米棒的其他晶面上并减缓每个面的生长速度，阻碍金纳米棒的形成，从而得到大量的球形金纳米粒子。综上分析可知，在金纳米颗粒制备过程中，硝酸银起着至关重要的作用，可以通过改变硝酸银的含量来改变纳米金属颗粒的形状。
[0050]如图3所示，透射电镜下观察到金纳米棒呈棒状，单分散性较好，形貌均一，长度为58.16±3.74nm，宽度为 14.44± I.93nm，长径比AR(Aspect rat1)为4.0:1。金纳米棒水溶液的颜色呈红褐色。
[0051 ]如图4所示，紫外吸收光谱UV-vis测定金纳米棒，可以发现金纳米棒有两个特征吸收峰，UV-vis扫描测得横向等离子共振峰(Transverse surface plasmon resonance ,TSPR)在502nm左右，纵向等离子共振峰(Longitudinal surface plasmon resonance ,LSPR)在834nm 左右。
[0052 ]通过该制备方法制取的金纳米棒，其LSPR在834nm左右，说明此材料也可很好地用于肿瘤的光热治疗。因为800?1200nm波段是肌体组织的最佳透射窗口，近红外激光可以较容易穿透一定厚度的组织。金纳米棒具有随长宽比变化，从可见(550nm)到近红外(1550nm)连续可调的表面等子体共振波长，因此可以吸收连续波激光器发射出的近红外低能辐射，通过金纳米棒内部的电子跃迀产生大量热，由此产生的热量能起到对癌症细胞的加热作用，从而达到破坏癌细胞的目的。金纳米棒在834nm处有吸收峰，说明此处有近红外吸收，且能够将吸收的光能转化成为热能，从而产生大量热量。
[0053]本发明的第二实施与第一实施方式相比，仅改变了反应中抗坏血酸的加入量，其他反应条件不变。
[0054]在制备金纳米棒的过程中，抗坏血酸作为弱还原剂，主要作用是将三价金离子还原为一价金离子。
[0055]如图5所示，不同量的抗坏血酸(AA)制备的金纳米棒的紫外-可见吸收光谱，加入lmol/L抗坏血酸体积为0.6mL(a)、0.8mL(b)、1.0mL(c)、1.2mL(d)、.1.4mL(e)、1.6mL(f)。由图可以看出，抗坏血酸浓度很低时，金纳米棒的LSPR的强度很低，当抗坏血酸由0.6mL增加到0.8mL的过程中，LSPR最大吸收波长从790nm红移到810nm，吸收强度也逐渐增大，当抗坏血酸的量为0.SmL时，达到最大值，说明在此过程中，金纳米棒的长径比和浓度都是逐渐增加的；当抗坏血酸继续由0.8ml增加到1.0ml过程中，又从810nm蓝移到700nm，吸收强度随之降低，说明在此过程中，金纳米棒的长径比和数量逐渐减小的，在此过程中，金纳米棒部分转化成球形金纳米粒子，因此本实施例中合成金纳米棒时抗坏血酸的最佳用量为0.8mLo
[0056]如图5所示，当溶液中抗坏血酸的浓度很低时，得到的金纳米棒的纵向表面等离子共振吸收峰强度很低，说明形成的金纳米数量比较少，这是由于此时抗坏血酸的量太少不足以还原全部的三价金离子，溶液中还有大量的三价金离子存在，因此得到的金纳米棒数量比较少。随着抗坏血酸浓度的逐渐增加，被还原的三价金离子的数量逐渐增多，得到的金纳米棒的尺寸也逐渐增大，在抗坏血酸的量达到可以还原全部三价金离子，此时得到的金纳米棒的纵向表面等离子共振吸收峰强度达到最大，继续加入抗坏血酸的浓度，金纳米棒的长径比及纵向表面等离子共振吸收峰的吸收强度又逐渐降低，这是因为过多的抗坏血酸导致生成更多的金核，使得金纳米棒的形成更加困难，同时过多的抗坏血酸会让金纳米棒变得不稳定，使其转变为球状。
[0057]本发明的第三实施方式涉及一种纳米金属颗粒的制备方法，第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于:得到纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤:将纳米金属颗粒和碱溶液混合均匀，得到第三溶液;将第三溶液和硅酸酯类溶液反应得到纳米金属颗粒溶液。
[0058]作为一种非限制性实施方式，在纳米金属颗粒制备完成后，通过超声波多次的洗涤能够去除纳米金属颗粒上残留的表面活性剂，实现降低纳米金属颗粒的细胞毒性的目的。
[0059]作为一种非限制性实施方式，硅酸酯类溶液优选为正硅酸乙酯(TEOS)。
[0000]举例来说:纳米金属颗粒优选介孔二氧化娃(mSi02)包覆的金纳米棒(GNRs@mSi02)[0061 ] 1.介孔二氧化娃的金纳米棒的制备方法-S卩在金纳米棒表面包覆介孔二氧化娃
[0062]简单的讲是利用金纳米棒表面的十六烷基三甲基溴化铵作为模板，然后加入正硅酸乙酯(TEOS)形成硅包覆金纳米棒的结构后，通过反复离子交换去除十六烷基三甲基溴化钱模板剂，合成介孔二氧化娃包覆的金纳米棒。
[0063]I)将准备好的金纳米棒加至反应容器中，加入400ul 0.1M氢氧化钠(NaOH)溶液。
[0064]2)加入ImL 1 %正硅酸乙酯/甲醇溶液(其中，正硅酸乙酯10ul，甲醇900ul)，分三次缓慢滴入，每次间隔0.5h。
[0065]3)调节温度至30°C，并且温和搅拌反应24h。
[0066]4)反应结束后，为了更好去除介孔孔道内的十六烷基三甲基溴化铵残留分子，采用离子交换法超声洗3次，每次加入适量乙醇/硝酸铵溶液，每次超声I小时，离心后弃上清。最终反应产物用乙醇离心洗涤以去除多余的硝酸铵。
[0067]5)反应产物分散在乙醇溶液中保存。
[0068]6)测定介孔二氧化娃-金纳米棒的Zeta电位及UV-vis。
[0069]十六烷基三甲基溴化铵是金纳米棒合成中最常用的表面活性剂之一。不稳定的十六烷基三甲基溴化铵双层很容易引起金纳米棒的聚集，尤其是在酸碱性溶液中，一旦聚集就会影响金纳米棒近红外吸收等光学属性。许多研究表明十六烷基三甲基溴化铵具有很强的细胞毒性，致使金纳米棒细胞毒性大，大大地影响其生物学应用，故通过步骤4)大大降低了金纳米棒的细胞毒性。
[0070]如图6所示，TEM观察显示金纳米棒被约18.34nm厚度的灰色介孔二氧化硅均匀、完整包覆，纳米粒呈现椭圆形状，粒径非常均一。高倍电镜下可见介孔二氧化硅孔道。
[0071 ] 介孔二氧化娃-金纳米棒的Zeta电位为-25.4 ±6.33mV，而金纳米棒的Zeta电位为26.6± 10.9mV。由于双层保护的十六烷基三甲基溴化铵为阳离子表面活性剂，使整个金纳米棒粒子带有较强的正电位，离子交换离心后十六烷基三甲基溴化铵被完全去除，硅羟基带有负电荷，电位下降。说明二氧化硅包覆成功，十六烷基三甲基溴化铵去除的非常干净。
[0072]如图7所示，UV-vis扫描显示介孔二氧化硅-金纳米棒的横向等离子共振吸收峰未改变，仍在502nm左右，纵向等离子共振吸收峰相对于金纳米棒大概红移了 40nm，落至874nm左右处(这是由于表面硅层增强了折射率，造成吸收峰的位移)，但吸收强度基本没有发生变化，说明介孔二氧化硅-金纳米棒吸收近红外光能力不受介孔二氧化硅包裹的影响，从而也不影响其发热效果。
[0073]本发明的第四实施方式涉及一种纳米探针的制备方法，第四实施方式与第二实施方式大致相同，主要区别之处在于:在制备纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤:将纳米金属颗粒与硅烷偶联剂混合均匀，得到第四溶液;将第四溶液和醇溶液均匀混合，得到第五溶液;第五溶液和多肽或多肽衍生物混合反应，得到纳米探针溶液。
[0074]作为一种非限制性实施方式，硅烷偶联剂优选3-氨丙基三乙氧基硅烷。3-氨丙基三乙氧基娃烧能够在反应过程中在纳米金属颗粒的外表面进一步修饰氨基，使得纳米探针具有良好的表面修饰功能。
[0075 ]另外，多肽优选R⑶环肽(c (RGDf C))。
[0076]举例来说:纳米探针(PGNRsOmS12-RGD)的制备方法，制备流程如图8所示:
[0077]1.被氨基修饰的介孔二氧化硅-金纳米棒(GNRs@mSi02-NH2)的制备
[0078]①将上述制备好的20ml介孔二氧化硅-金纳米棒的乙醇溶液置于反应容器中。
[0079]②加入10uL氨水及10uL 3_氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)。
[0080]③调节温度至30Γ，且缓慢搅拌24h。
[0081 ]④反应结束后离心洗涤2次去除多余的3-氨丙基三乙氧基硅烷得到被氨基修饰的介孔二氧化娃-金纳米棒。
[0082]⑤产物分散在无水乙醇中保存，分散性和稳定性均较好。
[0083]⑥测得被氨基修饰的介孔二氧化娃-金纳米棒的Zeta电位为35.1± 7.0lmV，说明氨基修饰成功。
[0084]2.纳米探针的制备
[0085]①称取2mg聚乙二醇加至7ml上述制备好的被氨基修饰的介孔二氧化娃-金纳米棒中，调节温度至37°C反应3h。
[0086]②反应结束后离心洗涤2次后分散在超纯水中。
[0087]③加4ml，0.1mg/ml R⑶环肽(c(RGDfC))于上述反应产物中，调节温度至25°C反应3h。
[0088]④反应结束后离心洗涤后分散在PH=7的磷酸缓冲盐溶液(PBS)中。
[0089]⑤将反应结束后的容易放在紫外吸收光谱UV-vis扫描，测Zeta电位，粒径检测。
[0090]如图9所示，RGD环肽本身在204nm处有特征吸收峰，UV-vis扫描显示纳米探针在204nm处有明显吸收峰，故认为R⑶偶联成功。
[0091]由于被氨基修饰的介孔二氧化硅-金纳米棒进一步修饰PEG，RGD后会导致电位下降，经检测纳米探针的Zeta电位为17.5±4.37mV，低于被氨基修饰的介孔二氧化娃-金纳米棒的Zeta电位为35.1 ± 7.0lmV，说明PEG，R⑶修饰成功。
[0092]如图10所示，分别在纳米探针合成后0.5h、24h、30天检测其水合粒径，分别为78.43 ± 1.32nm，80.94 ± 2.69nm，81.52 ± I.80nm(P〈0.05),差异无统计学意义。说明该纳米探针的粒径随时间基本未发生变化，同时未观察到颗粒团聚，说明该纳米探针具有较好的稳定性。
[0093]本发明的第五实施方式涉及一种纳米探针的制备方法，第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于:第四实施方式的纳米探针的合成技术是在金纳米棒的基础上，进行的一系列修饰，而第五实施方式是将金纳米棒替换成氧化铁，其他条件不变。
[0094]本发明第五实施方式中合成的氧化铁纳米材料完善了金属纳米材料在生物医学方面的应用。具体地，铁磁性纳米材料经过表面包覆处理后，可作为超磁性氧化铁纳米材料用于磁共振成像，在疾病的诊断上有重要作用；也可用于磁性微球的制备。此外，还可用于肿瘤热疗，磁致热疗，磁粒在磁场的引导下，可靶向病变部位，在交变磁场作用下产生磁滞后效应而放出热量，将富有磁粒的肿瘤部位加热到43?48°C之间，选择性杀死癌细胞，同时又不伤害正常细胞。例如A.Jordan等发现用糖衣包裹氧化铁粒子伪装后，可以成功逃过人体免疫细胞的攻击而安然进入肿瘤组织内，加上交换磁场，在维持治疗部位45?47°C的温度下，氧化铁粒子便可杀死肿瘤细胞，临近的健康组织却不受明显影响。
[0095]此外，利用纳米级粒子可使药物在人体内传输更为方便这一特点，将磁性氧化铁纳米粒子制成药物载体，通过静脉注射到动物体内，在外加磁场作用下，通过纳米微粒的磁性导航，使其移动到病变部位达到定向治疗的目的。
[0096]本发明的第六实施方式涉及一种纳米探针的制备方法，第六实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于:第四实施方式的纳米探针的合成技术是在金纳米棒的基础上，进行的一系列修饰，而第六实施方式是将金纳米棒替换成金纳米球或银纳米材料，其他条件不变。
[0097]本发明的第六实施方式合成的金属纳米材料完善了金属纳米材料在生物医学方面的应用起了很大的作用。具体地，金纳米球相比较金纳米棒制作方法比较成熟，已实现规模化，工业化；由于采用柠檬酸钠参与合成金球，使得金球的生物毒性较低；由于金纳米球具有各向同性，使其表面修饰比较容易实现;金纳米球可用于制作免疫胶体金试纸条，成为一种快捷简单的免疫学检测技术。
[0098]此外，由于表面效应，纳米级银具有很强的抗菌能力。在医学领域，可用于制作纳米银抗菌辅料，纳米银消毒凝胶等材料，具有很好的抗菌作用；在表面增强拉曼光谱领域(SERS)研究中有重要作用，可增强偶联分子的拉曼散射效应。由于SERS具有超高的灵敏度而在生物化学、分子生物学等研究领域有着良好的应用前景。
[0099]另外，值得注意的是，金纳米球与银纳米材料也可作为放射增敏材料，此外，在光学性质方面，一般银的SPR吸收峰在400nm左右，金的SPR在520nm，而金银复合纳米粒子恰好可以实现400?520nm SPR吸收光谱连续可调；另一方面，由于银是一种对光敏感的金属，银纳米粒子在SERS、荧光增强等方面要优于金纳米粒子，而金纳米粒子单分散性好、尺寸可控，结合两方面的优点，制备二金属复合纳米粒子，可为应用材料提供了巨大的发展空间。
[0100]本发明的第七实施方式涉及一种纳米探针的制备方法，第七实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于:被氨基修饰的介孔二氧化硅-金纳米棒表面共价交联聚丙烯酸(简称:PAA)以修饰羧基，再与RGD的氨基衍生物反应得到纳米探针。
[0101]本发明的第七实施方式中制备纳米探针的步骤如下:
[0102](I)配制MEST溶液:将300ml，1.464g 2-吗啉乙磺酸(MES)加0.15g T_20(乳化剂吐温-20);
[0103](2)配制EDC溶液:称取1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)203mg，加入25.38Iml步骤2中的MEST溶液中；
[0104](3)配制PAA溶液:称取1015.2mg聚丙烯酸(PAA)，置于25.381ml步骤2中的MEST溶液中备用；
[0105](4)将本发明第四实施方式制备好的被氨基修饰的介孔二氧化硅-金纳米棒溶液离心，用步骤2中的MEST溶液洗一次，加入PAA/MEST溶液中搅拌吸附30min; 30min后加入3mlEDC溶液，室温下反应；
[0106](5)反应产物用去离子水离心洗3次，获得被羧基修饰的介孔二氧化硅-金纳米棒；
[0107](6)在步骤5中的反应产物中加入R⑶的氨基衍生物，调节温度至25°C，摇床250r，反应3h，即得RGD修饰的纳米探针溶液。
[0108]本实施方式中纳米探针的制备方法提高了RGD的修饰率，使得被修饰的纳米探针更加的稳定，增强了纳米探针的主动靶向能力，能更好的用于肿瘤的治疗。
[0109]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将溴化季铵盐和金属氯化物溶液混合均匀，随后加入第一还原剂，混合后静置，形成第一溶液； 将溴化季铵盐、金属氯化物、可溶性银离子溶液、第二还原剂、酸溶液依次混合，形成第二溶液； 混合所述第一溶液和所述第二溶液，静置，得到纳米金属颗粒。2.如权利要求1中所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，所述溴化季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化钱中的任意一种。3.如权利要求1中所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，所述纳米金属颗粒为IB族的金属颗粒。4.如权利要求1中所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，所述第一还原剂为硼氢化钠溶液。5.如权利要求1中所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，所述可溶性银离子溶液为硝酸银溶液。6.如权利要求1中所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，所述第二还原剂为抗坏血酸溶液/维生素C。7.如权利要求1至6中任意一项所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，在所述得到纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤: 将所述纳米金属颗粒和碱溶液混合均匀，得到第三溶液； 将所述第三溶液和硅酸酯类溶液反应得到纳米金属颗粒溶液。8.如权利要求7所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤: 通过超声波洗涤所述纳米金属颗粒溶液。9.如权利要求7所述的纳米金属颗粒的制备方法，其特征在于，硅酸酯类溶液包括正硅酸乙酯。10.—种纳米探针的制备方法，其特征在于，在如权利要求7或8所述的制备纳米金属颗粒的步骤之后，还包括以下步骤: 将所述纳米金属颗粒与硅烷偶联剂混合均匀，得到第四溶液； 将所述第四溶液和醇溶液均匀混合，得到第五溶液； 所述第五溶液和多肽或多肽衍生物混合反应，得到纳米探针溶液。
【文档编号】A61K41/00GK105833270SQ201610193087
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】傅深, 赵宁, 李冰馨, 叶坚
【申请人】复旦大学附属肿瘤医院