包空心Au笼纳米摇铃、其制备方法及应用_2

文档序号:9535329阅读:来源:国知局
化图谱。
[0029]图11是本发明实施例1中所制得中空Si02包空心Au笼纳米摇铃载药后在中性(pH=7.4)和酸性(pH=5.0)条件下药物释放曲线。
[0030]图12是本发明实施例2中所制得的中空Si02包空心Au笼纳米摇铃的透射电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0031]本发明的一个方面提供了一种中空Si02包空心Au笼纳米摇铃,其以空心Au笼,特别是表面修饰拉曼信号分子的空心Au笼为可移动的内核,以中空Si02微球,特别是修饰生物相容性分子的中空Si02微球为壳层,因而具有较高稳定性和生物相容性,可以作为良好的药物载体,并可调节在近红外区的吸收将近红外激光的光能转化为热能,在载药、光热疗和拉曼成像等医学领域具有巨大的应用前景。
[0032]本发明的另一个方面提供一种制备前述中空Si02包空心Au笼纳米摇铃的方法,其包括:
提供空心Au笼,
在所述空心Au笼表面包覆Si02壳层,形成Si02包空心Au笼核壳结构,
以及,对所述核壳结构纳米粒子进行表面选择性刻蚀,制得中空Si02包空心Au笼纳米摇铃。
[0033]进一步的,所述中空Si02微球的内径优选为50-120 nm,外径优选为80-150 nm。
[0034]进一步的,所述空心Au笼的粒径优选为30-50 nm,壁厚优选为3-5 nm。
[0035]前述空心Au笼可采用业界已知的方法制备,例如,可以选取Ag立方体作为牺牲模板与氯金酸反应,形成所述空心Au笼。
[0036]前述的在空心Au笼形成Si02层的方式亦可采用反相微乳液法等业界已知的工艺。
[0037]在一较为具体的实施方案之中,该制备方法可以包括:先用硫氢化钠介导的多元醇法制备Ag立方体,然后用说11(:14在100°C溶液中将Ag立方转变为空心Au笼,优选的,还可在空心Au笼表面修饰拉曼信号分子,并在同时或之后包覆Si02层,再通过选择性刻蚀将Si02层转变为中空Si02,优选的,还可在Si02表面修饰生物活性肽等生物相容性分子。
[0038]进一步的,在一更为具体的实施方案之中,一种用以制备所述中空Si02包空心Au笼纳米摇铃的方法可以包括以下步骤:
(1) Ag立方体的制备
用多元醇法,将乙二醇(EG)在10(T20(TC加热1~60 min,依次加入硫氢化钠(NaHS),盐酸(HC1),聚吡咯烷酮(PVP)和三氟乙酸银(CF3C00Ag),使形成的混合反应物中NaHS,HC1,PVP 和 CF3C00Ag 的等效浓度分别为 10~100 μ Μ、10~100 μ Μ、0.Γ0.3 mg/mL, Γ3 mM,将混合反应物在10(T2(KrC加热30~120 min,将反应体系迅速冷却停止反应,离心,水洗,制得Ag纳米立方体,并分散于去离子水中。
[0039](2)空心Au笼的制备
用电置换反应法,将0.5~2.5 mL步骤(1)中制备的Ag立方体分散液加入50 mL含有Γ10 mg/mL PVP的水溶液中,加热至70-100。。,将0.Γ? mM氯金酸(HAuC14)溶液按0.75mL/min速率滴加至反应液中,30~120 min时停止滴加,继续加热10~30 min,将反应烧瓶至于冰水浴中停止反应,离心,水洗,制得空心Au笼,并分散于去离子水中。
[0040](3)空心Au笼表面拉曼信号分子的修饰及Si02包空心Au笼核壳结构的制备
将2~10 mL步骤(2)中制备的Au笼分散液加入30~120 mL异丙醇和1~10 mL水的混合溶液中,超声10~60 min,加入100 μ L浓度为1~10 mM的对巯基苯胺(ρΑΤΡ)溶液,搅拌10~60 min,以修饰拉曼信号分子。然后加入10~1000 μ L正硅酸乙酯(TE0S)和0.2~2.4mL氨水,常温搅拌4~24 h,离心,水洗,制得Si02包空心Au笼核壳结构,并分散于去离子水中。
[0041](4)中空Si02包空心Au笼纳米摇铃的制备
将5~20 mL步骤(3)中制备的Si02包空心Au笼核壳结构加入10~100 mL含有1~5 mg/mL PVP的水溶液中,加热至8(Tl00°C,反应1~4 h,离心水洗,制备中空Si02包空心Au笼纳米摇铃,并分散于去离子水中。
[0042](5)中空Si02表面修饰穿膜肽
将1~10 mL步骤(4)中制备的中空Si02包空心Au笼纳米摇铃分散液加入4~40 mL乙醇中并混合均匀。向其中加入100~1000 μ?浓度为100 mM的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)溶液,在25飞0°C下回流4~12 h。离心水洗,分散于1 mL PBS缓冲液中,向其中加入100~1000 μ?浓度为10 mM的sulfo-SMCC溶液,15~60 min搅拌后,离心水洗,重新分散于1 mL PBS缓冲液中。再向其中加入50~500 μ?,20 mg/mL穿膜肽,室温搅拌12~48 h,离心水洗,并分散于PBS缓冲液中,从而在Si02表面修饰穿膜肽。
[0043]本发明的制备方法简单,可控性好,效率较高,且反应主要是在水相体系中进行,安全环保。
[0044]为了更好地理解本发明的实质,下面通过实施例来详细说明发明的技术内容,但本发明的内容并不局限于此。
[0045]实施例1:
(1)Ag立方体的制备
用多元醇法,将25 mL乙二醇(EG)在150°C加热30 min,依次加入0.3 mL浓度为3 mM的NaHS溶液,2.5 mL浓度为3 mM的盐酸,6.25 mL浓度为20 mg/mL的PVP溶液和2.0 mL浓度为282 mM的CF3C00Ag的EG溶液,在150°C加热lh,将反应烧瓶至于冰水浴中停止反应,离心,水洗,并将制得的Ag立方体分散于10 mL去离子水中。该Ag立方体的形态、粒径分布、UV-Vis图谱和SERS图谱请分别参阅图la、图2a、图3 (线条a)、图4 (线条a)。
[0046](2)Au笼的制备
用电置换反应法,将1 mL步骤(1)中制备的Ag立方体分散液加入50 mL含有1 mg/mLPVP的水溶液中,加热至100°C,将浓度为0.2 mM的HAuC14溶液按0.75 mL/min速率滴加至反应液中,50 min时停止滴加,继续加热30 min,将反应烧瓶至于冰水浴中停止反应,离心,水洗,并将制得的Au笼分散于5 mL去离子水中。该空心Au笼的形态、粒径分布、UV-Vis图谱和SERS图谱请分别参阅图lb、图2b、图3 (线条b)、图4 (线条b)。
[0047](3)空心Au笼表面拉曼信号分子的修饰及Si02包空心Au笼核壳结构的制备
将10 mL步骤(2)中制备的Au笼分散液加入59 mL异丙醇和2 mL水的混合溶液中,超声30 min,加入100 μ L浓度为1 mM的ρΑΤΡ溶液,搅拌10~60 min,以修饰拉曼信号分子。然后加入100 yL TE0S和1.8 mL氨水,常温搅拌10小时,离心,水洗,制得Si02包空心Au笼核壳结构,并分散于10 mL去离子水中。该Si02包空心Au笼核壳结构的形态、粒径分布、UV-Vis图谱和SERS图谱请分别参阅图lc、图2c、图3 (线条c)、图4 (线条c)。
[0048](4)中空Si02包空心Au笼纳米摇铃的制备
将10 mL步骤(3)中制备的Si02包空心Au笼核壳结构分散液加入40 mL含有1 mg/mL PVP的水溶液中,加热至100°C,反应2小时,离心水洗,制备中空Si02包空心Au笼纳米摇铃,并分散于10 mL去离子水中。该中空Si02包空心Au纳米笼摇铃的形态、粒径分布、UV-Vis图谱和SERS图谱请分别参阅图1d、图2d、图3 (线条d)、图4 (线条d)。
[0049](5) Si02表面修饰穿膜肽
将1 mL步骤(4)中制备的中空Si02包空心Au笼纳米摇铃分散液加入4 mL乙醇中并混合均匀。向其中加入100 μ?, 100 mM APTES,在35°C下
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