本发明属于纳米材料化学和生物医学的交叉领域,具体涉及一种原子精确的纳米金簇材料,尤其涉及一种可缓解肿瘤乏氧并可以实现光热及光动力治疗的纳米金簇材料。
背景技术:
1、原子级精确金纳米团簇具有优异的光稳定性、可调控的光学特性、良好的生物相容性、易代谢等特点,在光疗领域已引起广泛关注。截至目前,au团簇如4-巯基苯甲酸(mba)保护的au44团簇和卡托普利保护的au25团簇在光疗领域已被深入探索。
2、以往报道的大对数纳米金团簇作为光热剂或光敏剂功能单一,以及不能克服肿瘤的乏氧环境引起的光学治疗瓶颈。含氟化合物可以作为有效携氧载体,具有较高的氧气溶解和携带能力,能够像“海绵”一样将氧气输送到肿瘤部位并可控释放。因此,制备含氟有机配体保护的金纳米团簇以阻断乏氧对癌症治疗产生抑制作用、并调控光学特性对实现高效光学协同治疗具有重要研究价值。目前未见相关文献报道。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种可缓解肿瘤乏氧并实现光热及光动力治疗的原子结构精确纳米金团簇。
2、为实现本发明的目的,所述纳米金簇材料的化学式是c126h72au25f54s18,简写为:au25(cf3sph)18,属于单斜晶系;空间群为手性空间群p21,a=14.0340(2),b=38.7096(4),c=18.4682(2),α=90°,β=105.3790(10)°,γ=90°,v=9673.6(2)
3、其配体cf3shph为4-三氟甲基苯硫酚,其分子结构式如下:
4、
5、本发明所述纳米金簇材料通过如下步骤制备而成:
6、将硫醚金前驱体溶于二氯甲烷(dcm)和甲醇(meoh)中,室温搅拌溶解;加入4-三氟甲基苯硫酚和四苯基溴化磷,室温搅拌;然后加入硼氢化钠的甲醇溶液搅拌,加入三乙胺,室温避光搅拌反应。反应结束后旋蒸,用溶剂铺管得到晶体。
7、所述纳米金簇材料是由二十五个金原子和十八个有机配体组成(图1所示),十三个金原子形成一个高度对称的二十面体内核,外围的十二个金原子和十八个有机配体组成六个[-sr-au-sr-au-sr]单元保护着内核(图2所示)。
8、所述纳米金簇材料具有超小的尺寸(~2.3nm)和良好的分散性(图3所示)。其有近红外二区荧光,发射峰的位置位于1092nm(808nm激光激发)(图4所示);以ir-26染料为参比,其荧光量子产率为3.18%。为增加其生物相容性,进行plga-peg-fa修饰。用便携式溶氧仪测量了纳米材料的携氧能力,相较于纯水对照组,其表现出显著更高的初始溶解氧浓度和稳定的氧释放过程,表明au25(cf3sph)18具有优异的氧负载能力和持续释放的特性(图5所示)。测试了其光热性能(图6所示),表明该材料具有良好的光热性能和光热稳定性;用3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)作为显色底物,评估了其光动力性能(图7所示),在808nm激光照射下,随着该材料浓度的增加,oxtmb在652nm处的吸光度值逐渐增大,表明该材料具有良好的ros生成能力,可用于光动力治疗。该材料用于细胞克隆实验,实验过程中对其进行不同条件的处理,本发明材料+激光实验组细胞坏死最为显著(图7所示)。
9、本发明有益效果:该纳米金簇材料具有良好的分散性和良好的生物相容性,且可以用于小鼠近红外二区荧光成像,调节肿瘤乏氧,并同时在近红外激发下作为光热剂及光敏剂发挥协同治疗作用,实现对肿瘤细胞的高效杀伤。为开发多模式联合肿瘤治疗策略提供了新思路,尤其在克服肿瘤乏氧、提升深层肿瘤杀伤效率方面具有重要价值。
1.一种纳米金簇材料,其特征在于:其化学式是:c126h72au25f54s18,简写为:au25(cf3sph)18,属于单斜晶系;空间群为手性空间群p21,α=90°,β=105.3790(10)°,γ=90°,
2.如权利要求1所述的纳米金簇材料,其特征在于:其由二十五个金原子和十八个有机配体组成,十三个金原子形成一个对称的二十面体内核,外围的十二个金原子和十八个有机配体组成六个[-sr-au-sr-au-sr]单元保护内核。
3.如权利要求1或2所述的纳米金簇材料的应用,其特征在于:将其用于缓解肿瘤乏氧,并同时在近红外激发下作为光热剂及光敏剂发挥协同作用,用于非诊断治疗。