多功能金納米花藥物復合載體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于疾病治療的靶向輸送藥物載體材料，具體涉及一種能通過近紅外 激光照射下實現(xiàn)藥物的可控釋放及熱、化聯(lián)合治療效果的金納米粒子復合載體材料及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 藥物的靶向輸送與可控釋放一直是醫(yī)學界研究熱點，隨著納米材料技術(shù)發(fā)展，納 米級介孔二氧化硅材料成為引人注目的藥物載體材料。目前一般使用表面吸附、表面官能 基團（如丙烯基）共價連接藥物等方式載藥，為達到良好的藥物控釋，可通過溫度改變、環(huán) 境PH值變化、病變組織周圍蛋白酶作用等實現(xiàn)藥物釋放。
[0003] 納米金介導的近紅外熱療，是近年伴隨納米金近紅外光熱轉(zhuǎn)換特性的發(fā)現(xiàn)而出現(xiàn) 的新型光熱治療方法，納米金粒子隨著尺寸和表面形貌的改變，發(fā)生表面等粒子共振變化， 在近紅外光區(qū)具有了近紅外吸收功能，并可迅速將光能轉(zhuǎn)化為熱能而致局部溫度升高，可 以導致腫瘤細胞壞死凋亡。目前研究者已制備出可用于近紅外熱療的納米球殼、金納米棒、 金納米籠、金納米花等粒子。為了達到更好的腫瘤熱療效果，人們試圖將納米金近紅外光熱 治療與化療、光動力治療等相結(jié)合，提高療效，因此作為介導材料的多功能復合載體的研發(fā) 成為關(guān)鍵。目前文獻報道的多功能納米金復合藥物載體材料有如下幾種：
[0004] 1.金納米球殼：以納米娃球、空心納米脂質(zhì)體/氧化娃球等為核心，外面包覆薄層 金殼，通過吸附化療藥物或表面修飾丙烯基、氨基等官能集團連接藥物；
[0005] 2.納米金籠：空心納米金籠，通過表面修飾羧基化等，連接藥物；
[0006] 3.納米金棒：通過表面修飾的官能集團連接藥物，或者通過表面包覆多孔娃、石 墨烯等殼層材料吸附藥物；
[0007] 4.金納米星或金納米花：金納米花多用于拉曼信號增強，用為藥物載體時，有報 道直接將光動力藥物亞甲基蘭等與正硅酸乙酯（TE0S)等反應物混合，共沉淀制備直接含 藥物的納米娃殼層材料，包覆于金納米花表面。
[0008]上述多功能載藥納米復合載體，為達到其革E1向性，常同時表面修飾單克隆抗體、配 適體、短肽、糖類、小分子等，藥物通過周圍環(huán)境PH值改變、溫度改變等實現(xiàn)藥物的選擇性 釋放，但目前制備的納米金復合藥物載體仍存在著缺乏普適性、藥物釋放可控性差、納米金 粒子穩(wěn)定性需要改進等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種性能穩(wěn)定、可實現(xiàn)近紅外可控釋放、且具有普適性的 可負載多種藥物的多功能納米復合載體材料。
[0010] 本發(fā)明多功能金納米花藥物復合載體材料，是以具有近紅外吸收功能的金納米花 為核心，在其表面包覆一層二氧化硅，再在二氧化硅層上包覆介孔二氧化硅層而構(gòu)成的納 米粒子。
[0011] 所述的金納米花粒徑為50~70nm，二氧化娃層厚度為20~30nm，介孔二氧化娃 層厚度為30~50nm〇
[0012] 本發(fā)明多功能金納米花藥物復合載體材料的制備方法，包括以下步驟：
[0013] a.用Frens法制備金納米種子：
[0014] 在攪拌條件下將1 %濃度的檸檬酸鈉水溶液加入到熱沸騰的0.25mM的四氯金酸 水溶液中，檸檬酸鈉與四氯金酸的摩爾比為7:1，直至溶液變成深酒紅色，15min內(nèi)顏色保 持不變后，停止加熱和攪拌，自然冷卻后離心分離，即獲得沉淀物球形金納米粒子；
[0015] b.金納米花的制備：
[0016] 1)將步驟a獲得的金納米種子分散在1. 75mM濃度的檸檬酸鈉水溶液中，使其濃度 為 5. 18X10nmol/L;
[0017] 2)取上述金納米種子溶液與抗壞血酸水溶液，按摩爾比為200:1配制混合液，并 將該混合液調(diào)整PH值為7,之后按金納米種子與四氯金酸摩爾比為200:20的量備取四氯金 酸水溶液，并調(diào)整PH值為7;
[0018] 3)在快速攪拌下，將上述四氯金酸水溶液快速加入到金納米種子與抗壞血酸混合 液中，此時體系中金種子：四氯金酸：抗壞血酸摩爾比為200:20:1，溶液迅速變?yōu)樗{綠色金 納米花溶液，離心分離，即獲得沉淀物金納米花粒子（簡述為AuNF);
[0019]c?金納米花的第一層包覆：
[0020]配制體積比為TE0S:CH3CH20H:H20:NH3. H20=1:2000:500:50的sliiber溶液，取步 驟b獲得的金納米花粒子加入到上述配制的stober溶液中，室溫密封攪拌3h~4h,離心 分離，即得到具有二氧化硅包覆層的金納米花粒子（簡述為AuNFOSiO);
[0021] d?金納米花的第二層包覆：
[0022] 1)多孔硅包覆反應溶液的制備：將CH3CH20H，H20,NH3.H20,TE0S按體積比 600:1400:5:3混合后，加入有機物摸版CATB使之在體系內(nèi)濃度為2~3mmol/L;
[0023] 2)將步驟c制得的具有二氧化硅包覆層的金納米花粒子分別用水和乙醇洗滌兩 遍，加入到上述的多孔硅包覆反應溶液中，室溫下密封攪拌3h~4h后離心分離，將納米粒 子沉淀物分別用水和乙醇洗滌兩遍備用；
[0024] 3)配制6g/L硝酸銨/乙醇溶液，將上述納米粒子沉淀物分散到硝酸銨/乙醇溶液 中，使納米粒子沉淀物與硝酸銨質(zhì)量比為1:120~1:60,在60°C水浴下回流6h以去除有機 模板CTAB，冷卻至室溫離心，分別用水，乙醇洗兩遍，即獲得具有介孔二氧化硅第二包覆層 的復合金納米花粒子（簡述為AuNF@Si0@mSi02)。
[0025] 本復合載體材料不僅可以負載多種藥物，通過近紅外激光照射實現(xiàn)藥物可控釋 放，同時具有近紅外熱療功能?？蓮V泛用作負載各種藥物實現(xiàn)熱化療的理想載體。
[0026] 本發(fā)明優(yōu)點在于：
[0027] 1.設(shè)計了以金納米花為核心、雙層氧化硅殼層包覆的新穎結(jié)構(gòu)，內(nèi)層薄層氧化硅 殼包覆金納米花，外層介孔娃殼層材料包覆可高效負載藥物；
[0028] 2.保證了金納米花材料的穩(wěn)定性，為避免金納米花粒子的熟化，以往制備多使用 高分子化合物作為分散劑，本研究從水相制備的金納米花出發(fā)，首先包覆薄層氧化硅材料， 保證了其穩(wěn)定性和近紅外光熱轉(zhuǎn)換、拉曼信號增強等功能；
[0029] 3.金納米花材料的穩(wěn)定性保證了更好地實現(xiàn)藥物的近紅外光熱控釋；
[0030] 4.本發(fā)明的載體材料具有普適性，外層介孔硅殼材料可以負載化療藥物、光動力 藥物等，表面可修飾不同種類的單克隆抗體、配適體、短肽等以滿足不同細胞組織的靶向性 需求。
[0031] 5.本發(fā)明方法以四氯金酸水溶液為生長溶液，制備出的金納米花粒子粒度均勻、 分散度好不易團聚、穩(wěn)定性好，且制備過程中未使用具有細胞毒性的表面活性劑，提高了材 料的生物安全性。透射電鏡下觀察金納米花粒子并測得直徑約50- 70nm。經(jīng)紫外-可見 分光光度計測得金納米花的吸收光譜，主吸收峰位于630-680nm之間，在700nm以上的近紅 外區(qū)有帶邊抬起，說明此種金納米花材料具有一定的近紅外吸收功能。
[0032] 6.將金納米花包覆一層薄二氧化娃，二氧化娃平均厚度為約20~30nm，不僅可以 保護金納米花與周圍環(huán)境隔離，防止熟化和團聚，且AuNFs@Si02這一殼核結(jié)構(gòu)具有較好水 溶性；表層的介孔二氧化硅厚度大約為30-50nm，具有生物相容性較好、比表面積較大、可 以進行表面修飾等特點
【附圖說明】
[0033] 圖1是實施例1制備的多功能金納米花藥物復合載體（AuNF@Si02@mSi02)的透射 電照片；
[0034] 圖2是實施例1中制備的AuNF、AuNF@Si02、AuNF@Si02@mSi02粒子紫外-可見吸收 光譜圖；
[0035] 圖3是不同濃度的六11即郎10#1^02在不同近紅外光照強度（功率）下的光熱轉(zhuǎn) 化圖；其中：A，B，C功率分別為5w/cm2, 7w/cm2以及9w/cm2;
[0036]圖4是實施例1制備的多功能金納米花藥物復合載體負載化療藥物阿霉素（D0X) 后近紅外光照射下、PH值不同時的藥物釋放率示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 通過以下給出的實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，但并不能理解為對本發(fā)明的 具體限定。
[0038] 實施例1
[0039]多功能金納米花藥物復合載體的制備。
[0040]a.用Frens法制備金納米種子：
[0041] 在攪拌條件下將1 %濃度的檸檬酸鈉水溶液加入到熱沸騰的0.25mM的四氯金酸 水溶液中，檸檬酸鈉與四氯金酸的摩爾比為7:1，直至溶液變成深酒紅色，15min內(nèi)顏色保 持不變后，停止加熱和攪拌，自然冷卻后離心分離，即獲得沉淀物球形金納米粒子；
[0042] b?金納米花的制備：
[0043] 1)將步驟a獲得的金納米種子分散在1. 75mM濃度的檸檬酸鈉水溶液中，使其濃度 為 5. 18X10nmol/L;
[0044] 2)取上述金納米種子溶液與抗壞血酸水溶液，按摩爾比為200:1配制混合液，并 將該混合液調(diào)整PH值為7,之后按金納米種子與四氯金酸摩爾比為200:20的量備取四氯金 酸水溶液，并調(diào)整PH值為7 ;
[0045] 3)在快速攪拌下，將上述四氯金酸水溶液快速加入到金納米種子與抗壞血酸混合 液中，此時體系中金種子：四氯金酸：抗壞血酸摩爾比為200:20:1，溶液迅速變?yōu)樗{綠色金 納米花溶液