CN105031647A - 一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 - Google Patents
一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105031647A CN105031647A CN201510393447.4A CN201510393447A CN105031647A CN 105031647 A CN105031647 A CN 105031647A CN 201510393447 A CN201510393447 A CN 201510393447A CN 105031647 A CN105031647 A CN 105031647A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pei
- solution
- dopamine
- gold
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，包括：用氯金酸和柠檬酸钠制备金种子溶液；利用EDC活化巯基乙酸，然后加入PEI的水溶液反应，透析，冷却干燥，得到PEI-SH；向Tris缓冲液中加入多巴胺盐酸盐，得到多巴胺Tris缓冲液；将金种子溶液加入到氯金酸溶液中，搅拌条件下加入AgNO3溶液和抗坏血酸溶液，搅拌反应后加入PEI-SH，反应得到AuNSs-PEI；将AuNSs-PEI加入到多巴胺Tris缓冲液中，搅拌，离心，即得。本发明的方法简单，反应条件温和，易于操作，具有产业化实施的前景，得到的星形纳米颗粒在CT成像诊断和癌症的光热治疗领域有着潜在的应用。
Description
技术领域
本发明属于光热治疗剂的制备领域，特别涉及一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法。
背景技术
癌症，已经成为危害全世界人类健康的主要杀手之一。研究表明癌症的治愈性和检测的早期性密切相关，检测出的越早，则治愈率越高，因此癌症的早期诊断是攻克癌症治疗的关键。临床上，计算机断层扫描成像技术(CT)具有较高的空间和密度分辨率，因此得到了广泛的应用，并成为常用的诊断手段。在癌症的诊断与治疗方面，一个理想的能够用于癌细胞早期诊断与治疗的纳米粒子系统应该同时具有成像诊断功能和治疗功能，还可以将其高效地定向输送到肿瘤部位，以给病灶区提供充足的成像信号和治疗效果。因此，借助于功能化的纳米负载系统这一平台可将诊断与治疗有机结合起来，有望实现癌症的诊疗一体化。
纳米科技的发展使得具有诊疗功能的造影剂的设计合成得以实现，金纳米颗粒不仅具备CT造影功能，还可以借助其特殊的光热效应进行癌细胞的治疗更好地应用于癌症的诊断和治疗。目前用于CT成像和光热治疗的金纳米材料已有报道，例如Alric等人通过巯基集团将钆离子修饰在金纳米颗粒表面制备的纳米颗粒(J.Am.Chem.Soc.2008130,5908-5915)，所合成的AuDTDTPA-Gd纳米颗粒可以应用于活体CT/MR双模态成像。Wang等人(AngewandteChemieInternationalEdition.2010；49:3777-81)将金纳米颗粒利用超分子自组织技术组装成金超分子纳米球(Au-SNPs)，展示出很好的光热效果，且靶向修饰的金纳米球可以用于癌细胞的特异性光热治疗。然而这些纳米颗粒合成复杂，成本较高，难以工业化生产，研究前期用简单的方法经合成了聚乙二醇修饰的螯合有钆离子的树状大分子包裹的金纳米颗粒(CN102294038A，2011年12月28日公开)，并且将其应用于CT/MR双模态纳米造影剂，但是这种树状大分子价格昂贵，因此限制了它的广泛应用。在此基础上，制备的基于聚乙烯亚胺的多功能纳米材料用于CT成像(中国发明专利，申请号：201310193203.2，申请日期：2013-05-23)，也取得了很好的造影成像效果。同时，研究也制备了金包覆氧化铁星形核壳结构纳米颗粒用于CT/MR双模态成像和光热治疗(中国发明专利，申请号：2014103338857，申请日期：2014.07.14)，取得了良好的诊疗效果。但是此方法在癌症的光热治疗时使用的材料浓度较高，无法实现材料安全范围内肿瘤的光热治疗。
检索国内外有关CT造影剂及光热治疗方面的文献和专利结果表明：目前还未见使用聚多巴胺包覆的金纳米星结构用于CT成像及肿瘤的光热治疗的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，具有产业化实施，且制备的金纳米星颗粒不仅具有很好的稳定性和细胞相容性，还可以应用于CT成像和肿瘤的光热治疗。
本发明的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，包括：
(1)将氯金酸的水溶液加热至沸腾，加入柠檬酸钠溶液，在沸腾条件下搅拌反应10-12分钟，冷却，过滤，得到金种子溶液；其中，柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为3.434:1；
(2)在巯基乙酸的水溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC活化，然后边搅拌边滴加聚乙烯亚胺PEI的水溶液，反应1～2天，透析，冷却干燥，得到部分巯基化修饰的聚乙烯亚胺PEI-SH；其中，EDC与巯基乙酸的摩尔比为2.5:1，巯基乙酸与PEI的摩尔比为100:1；
(3)将三羟甲基氨基甲烷缓冲液Tris缓冲液调节pH至8.5，然后加入多巴胺盐酸盐，得到多巴胺Tris缓冲液；其中，多巴胺盐酸盐和三羟甲基氨基甲烷的摩尔比为0.632:1；
(4)将步骤(1)中得到的金种子溶液加入到氯金酸溶液中，搅拌条件下加入AgNO3溶液和抗坏血酸溶液，搅拌反应50-60秒，得到金纳米星溶液，加入步骤(2)中得到的PEI-SH，反应12～24h，得到巯基化聚乙烯亚胺修饰的金纳米星溶液AuNSs-PEI；其中，AgNO3溶液与抗坏血酸溶液的摩尔比为0.06:1；金纳米星溶液与PEI-SH的摩尔比为1:10；金种子溶液与氯金酸溶液的摩尔比例为1:25；金种子溶液与AgNO3溶液的摩尔比例为1:3；
(5)将步骤(4)中得到的AuNSs-PEI加入到步骤(3)中得到的多巴胺Tris缓冲液中，室温搅拌3.5～4h，形成聚多巴胺pD包裹的纳米材料，离心，得到具有计算机断层扫描造影CT成像功能和光热治疗功能的多功能纳米颗粒，即聚多巴胺包覆金纳米星pDAuNSs-PEI；其中，AuNSs-PEI与多巴胺Tris缓冲液的加入量的摩尔比例为1:12。
所述步骤(1)中氯金酸水溶液的浓度为1mM；柠檬酸钠溶液的质量浓度为1％。
所述步骤(1)中过滤采用硝化纤维素膜，滤膜材质是改良聚醚砜膜，膜孔径为0.22μm。
所述步骤(2)中PEI为支化聚乙烯亚胺，分子量为25000。
所述步骤(2)中透析为透析膜先在PBS缓冲液中透析3-5次，然后再在蒸馏水中透析3-5次，透析膜为纤维素透析膜，其中，MWCO＝1000。
所述步骤(2)中PEI-SH为巯基化修饰的超支化聚乙烯亚胺，分子量为32400-32500。
步骤(3)中用盐酸调节Tris缓冲液的pH，盐酸的浓度为1mM。
所述步骤(3)中Tris缓冲液的浓度为10mM。
所述步骤(3)中多巴胺溶解在Tris缓冲液后必须马上使用。
所述步骤(4)中金种子、AgNO3溶液和抗坏血酸溶液为一次性快速加入。
所述步骤(4)中搅拌的速度为780r/min。
所述步骤(4)中氯金酸溶液的浓度为0.25mM，AgNO3溶液的浓度为3mM，抗坏血酸溶液的浓度为0.1mM。
本发明通过在聚乙烯亚胺稳定的金纳米星颗粒的表面通过多巴胺分子的自聚特性包覆一层聚多巴胺，利用聚多巴胺在近红外区具有吸收的特性和其良好的光热转换效率，使得诊疗材料在低浓度下仍然具有良好的光热治疗效果。
本发明的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星颗粒用于肿瘤的CT成像及光热治疗。本发明先合成金种子纳米颗粒，然后在金生长溶液中制备星形纳米颗粒，最后在制备的星形纳米颗粒的表面包覆聚多巴胺用于增强的光热治疗。
本发明方法制备的聚多巴胺包覆金纳米星结构纳米颗粒，具有良好的分散性、稳定性和生物相容性，同时材料在红外光范围内具有较好的吸收性能，并有效的将红外转变为热量，可以实现肿瘤的光热治疗。另外金具有较好的X-射线衰减吸收性能，可以有效地用于体内外CT成像研究，因此该复合材料表现出较好的诊疗效果，有望用于临床肿瘤的诊疗。
以部分巯基化的超支化PEI为稳定剂，以pD作为增强光热剂，制备了功能化的基于PEI并包裹pD的金纳米星的CT成像造影剂和光热治疗剂，本发明涉及了三个基本原理：
(1)充分利用PEI大量的可修饰化氨基，将部分氨基巯基化，利用巯基和金元素之间强亲和力，来提高金纳米性颗粒的稳定性；
(2)金纳米星颗粒对X-射线有良好的衰减能力。荷瘤裸鼠活体CT测试说明聚多巴胺包覆金纳米星结构纳米颗粒材料可以作为一种充满希望的CT成像造影剂；
(3)金纳米星颗粒在600nm到900nm范围内具有紫外吸收峰，在一定波长的激光的照射下，能够产生热量；且我们制备的纳米材料包裹多巴胺后，既能进一步稳定金纳米星颗粒，又具有增强的光热效果。聚多巴胺包覆金纳米星结构纳米颗粒可以作为一种充满希望的光热治疗剂。
本发明操作简便易行，原材料成本低，且制备的纳米颗粒具有良好的水溶性、胶体稳定性和生物相容性。体外和动物体内实验结果显示该星形纳米颗粒不仅具有很好的CT成像效果，同时具有光热治疗杀死癌细胞和肿瘤组织的效果。本发明制备的聚多巴胺包覆的金纳米星颗粒在CT成像诊断和癌症的光热治疗领域有着潜在的应用。
本发明使用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、傅氏转换红外光谱分析(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、CT成像、光热治疗等方法表征本发明制备的聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星颗粒及其生物功能。
有益效果
(1)本发明先利用柠檬酸钠还原法合成金种子纳米颗粒；再在金生长溶液中制备星形纳米颗粒；然后对制备的星形复合纳米颗粒进行表面PEI的稳定，并包覆pD；此法操作工艺简单，反应条件温和，易于操作纯化，所用均为廉价的和环境友好的材料；
(2)本发明操作简便易行，原材料成本低，制备的纳米颗粒具有良好的水溶性、胶体稳定性、生物相容性。体外细胞和动物体内实验结果显示该星形纳米颗粒不仅具有很好的CT成像效果，同时能对肿瘤达到光热治疗的效果；
(3)本发明法制备的聚多巴胺包覆金纳米星结构纳米颗粒在CT成像诊断和癌症的光热治疗领域有着潜在的应用。
附图说明
图1为本发明制备制备pDAuNSs-PEI的简易合成示意图；
图2为实施例2中Au种子(a)和pDAuNSs-PEI(b)的紫外吸收图谱；
图3为实施例2中PEI-SH、AuNSs-PEI和pDAuNSs-PEI红外光谱图；
图4为实施例3中pDAuNSs-PEI的透射电镜图片：(a,c)低倍电镜图片，(d)高倍电镜图片以及pDAuNSs-PEI的粒径分布图(b)；
图5为实施例4中MTT法测试的HeLa细胞经过PBS缓冲液(对照)和本发明制备的pDAuNSs-PEI(Au的浓度范围在0.35-2.8mM)处理24小时后的细胞活力；
图6为实施例5中pDAuNSs-PEI在不同Au浓度下的CT成像图片(a)和CT值随金浓度变化的线性关系图(b)；HeLa细胞经过PBS缓冲液或实施例1中制备的pDAuNSs-PEI处理6小时后的细胞CT成像(c)和相应的CT信号值变化(d)；瘤内注射实施例1中制备的pDAuNSs-PEI到小鼠肿瘤部位后的CT成像图片(e)；
图7为实施例6中pDAuNSs-PEI和对比材料AuNSs-PEI在金浓度为0.35mM时的激光照射后的升温曲线(a)以及pDAuNSs-PEI在不同Au浓度下经过激光照射后的升温曲线(b)；
图8为实施例7中瘤内注射PBS(a)和pDAuNSs-PEI(b)到小鼠肿瘤部位后的肿瘤部位的热敏成像图片和温度变化曲线(c)；
图9为实施例8中经过不同方式处理后裸鼠肿瘤相对体积随着时间的变化曲线(a)、裸鼠体重(b)、裸鼠存活率(c)。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)将500mg柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O,Mw＝294.1)加入到49.5mL水中配制成1％柠檬酸钠溶液。再将1mM的氯金酸的10mL水溶液加热至沸腾，在其中加入1.5mL1％柠檬酸钠溶液，在沸腾条件下搅拌反应10分钟后，冷却至室温并用0.22μm的硝化纤维素膜过滤，得到的金种子溶液，静置备用；
(2)将13.8μL巯基乙酸加入到10mL超纯水中，再加入100mgEDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,Mw＝191.70)活化0.5-3h，然后边搅拌边滴加溶于15mL水的50mg聚乙烯亚胺，反应1～2天后，将反应产物用透析膜(MWCO＝8000-14000)在PBS缓冲液中透析2天，然后再用蒸馏水透析2天，最后将纯化的产物冷冻干燥得到部分巯基化修饰的聚乙烯亚胺(PEI-SH)，产物储存于-20℃下备用；
(3)将605.7mg的三羟甲基氨基甲烷加入到50mL水中配置成10mMTris缓冲液并用1mM的盐酸溶液调节其pH至8.5。将6mg多巴胺盐酸盐溶解于其中得到50mL0.632mM多巴胺Tris缓冲液；
(4)将100μL金种子溶液快速加入到10mL浓度为0.25mM的氯金酸溶液中，快速搅拌情况下加入100μLAgNO3溶液(3mM)和50μL抗坏血酸溶液(0.1M)，搅拌反应1分钟，迅速加入溶于1mL水的5.86mg巯基化聚乙烯亚胺(PEI-SH)，反应12-24h，得到巯基化聚乙烯亚胺稳定的金纳米星溶液(AuNSs-PEI)；
(5)在步骤(4)所得的AuNSs-PEI中加入步骤(3)中配置的50mL的溶有6mg多巴胺的Tris缓冲液(pH＝8.5)，室温下搅拌反应4小时，高速离心(转速为6000-7000r/min)3次后得到具有CT造影功能和光热治疗功能的多功能纳米颗粒pDAuNSs-PEI。
实施例2
合成过程中对得到的实施例1产品pDAuNSs-PEI进行紫外吸收表征如图2，金种子的表面等离子体共振(SPR)峰约在520nm(图2a)，证明了金种子的形成。pDAuNSs-PEI在600到900nm范围内有一个很宽的等离子体共振吸收峰，证明了稳定的聚多巴胺包覆并由聚乙烯亚胺稳定的金纳米星颗粒的成功合成，并为其应用于近红外成像及光热治疗提供了可能性。将实施例1中步骤4和步骤5得到的AuNSs-PEI和pDAuNSs-PEI高速离心(转速为6000-7000r/min)3次后，重新分散在超纯水中，冷冻干燥。分别取2mg冻干的PEI-SH，AuNSs-PEI，pDAuNSs-PEI，经过溴化钾压片后用于红外光谱分析。通过对比PEI-SH，AuNSs-PEI，pDAuNSs-PEI的红外光谱图(图3)，发现AuNSs-PEI在1640cm-1处与PEI-SH有相似的红外吸收峰，该峰是由PEI上的氨基和巯基乙酸反应后形成的酰胺键的特征吸收，由此表明PEI-SH成功修饰在AuNSs表面。在产物AuNSs-PEI进一步pD包裹之后，在1600cm-1，1580cm-1，1500cm-1，1450cm-1产生了四个红外特征吸收峰，这些峰是pD上的苯环特种峰。同时，在1080cm-1处红外吸收峰明显变强，该峰是由pD中C-O和PEI中C-N的在此处产生了重叠的红外吸收峰，以上特征峰均说明pD成功地修饰到AuNSs-PEI表面。
实施例3
取本发明制备的pDAuNSs-PEI(实施例1)纳米颗粒水溶液5μL，然后用超纯水配制成100μL的纳米颗粒悬浮液。并将纳米颗粒悬浮液5μL滴在铜网表面，在空气中晾干后用于TEM测试(见图4)。TEM结果显示pDAuNSs-PEI的形貌均为星形，粒径分布均匀，粒径大小在49.1nm左右，高分辨TEM显示纳米颗粒的表面包覆一层有机层，为聚多巴胺和聚乙烯亚胺。
实施例4
将本发明制备的pDAuNSs-PEI(实施例1)通过ICP-OES测试法测定溶液中Au元素的浓度。以HeLa细胞为模型细胞评价本发明制备的pDAuNSs-PEI对细胞增殖的影响。用无菌PBS配置不同浓度的pDAuNSs-PEI的PBS溶液。HeLa细胞种植于96孔板后与pDAuNSs-PEI纳米颗粒(Au浓度为0.35、0.7、1.4、2.8mM)在37℃下共培养24小时。然后，向培养板孔中加入20μLMTT，继续在37℃下培养4小时后，弃去培养液，并加入200μLDMSO，振荡15分钟后在570nm处测量吸光值，并根据此值计算细胞的活力(图5)。不同浓度的材料对细胞增殖的影响以缓冲液PBS为对照进行比较。与PBS对照组相比，pDAuNSs-PEI在Au的实验浓度为0到0.7mM范围内对HeLa细胞的存活率的影响没有显著性差异。当Au的浓度高达2.8mM仍然表现出较好的细胞活力，这充分说明合成的pDAuNSs-PEI具有良好的生物相容性。
实施例5
在EP管中用超纯水配制Au浓度依次为0.01、0.02、0.04、0.06和0.08M的水溶液2mL用于评价其CT成像效应(图6a)。结果表明随着金浓度的增加，纳米颗粒的CT信号强度也随之增加。另外，从CT值随金浓度变化的线性拟合图(图6b)可以看出复合纳米颗粒的CT值随着金浓度的变化具有很好的线性关系。说明了本发明的pDAuNSs-PEI有望用作CT成像的造影剂。同时，通过体外细胞CT成像实验来验证pDAuNSs-PEI对评价本发明制备的纳米颗粒的细胞CT成像效果。HeLa细胞以2×106/孔种植于6孔板，培养过夜后，分别与PBS、pDAuNSs-PEI纳米颗粒的无菌PBS悬浮液(Au浓度为0-50μM)在37℃下共培养6小时，在培养结束后细胞用PBS清洗3次，再胰酶消化、离心、过滤，最后分散在1mLPBS(含0.5％琼脂糖)中。然后对细胞样品进行CT成像。如图6c所示，在CT成像中，当Au的浓度增加时，pDAuNSs-PEI处理后HeLa细胞的信号强度随着增强(图6c)，通过对信号强度的定量分析(图6d)，也可以验证前一结论，即HeLa细胞的CT信号值(HU)在研究的浓度范围内随着金浓度的增加而增加，表明pDAuNSs-PEI可用于体外CT成像。通过瘤内注射pDAuNSs-PEI的PBS溶液([Au]＝100mM,0.1mL)来评价体内肿瘤部位的CT成像效果(图6e)。结果表明注射纳米颗粒([Au]＝100mM,0.1mL)10分钟后，肿瘤部位信号明显增加，肿瘤部位的信号值从37.5HU增加到424.3HU。该组实验结果说明制备的pDAuNSs-PEI具有很好的CT成像性能。
实施例6
在EP管中用超纯水配制Au浓度依次为0.35、0.7、1.4、2.1mM的水溶液0.2mL，以等体积的水溶液为对照，用808nm激光照射，观察温度变化情况(图7)。结果表明水在照射后5分钟，温度仅稍微的升高。在同样浓度金纳米星情况下，pDAuNSs-PEI比对照材料AuNSs-PEI具有更好的升温效果，表明pD的包覆增强了金纳米星的光热效果(图7a)。而对于pDAuNSs-PEI，随着照射时间的延长，纳米颗粒水溶液的温度明显增加。而且随着Au浓度的增加，温度的增加更加明显(图7b)。
实施例7
瘤内注射pDAuNSs-PEI的PBS溶液([Au]＝5.6mM,0.1mL)到裸鼠的肿瘤部位(如图8a)，然后用808nm激光照射肿瘤部位，通过红外摄像机来评价体内肿瘤部位的近红外成像效果，同时以注射相同体积的PBS的裸鼠作为对照组(如图8b)。结果表明注射后113秒后，注射pDAuNSs-PEI的小鼠肿瘤部位的温度明显升高，达到了58.3℃，而此时注射PBS小鼠的肿瘤部位的温度仅仅达到31.4℃。在随后的一段时间内，注射pDAuNSs-PEI的小鼠肿瘤部位的温度在很长时间内保持在50℃以上。而对照小鼠肿瘤部位的温度仅仅维持在31℃左右。实验结果说明本发明制备的pDAuNSs-PEI能使肿瘤部位的温度升高，从而达到杀死肿瘤细胞的作用。
实施例8
负荷肿瘤的裸鼠被分为四组(每组4只)，然后分别经过不同方式处理：(a)瘤内注射生理盐水(PBS)但不经过激光照射，(b)瘤内注射本发明制备的pDAuNSs-PEI，(c)肿瘤只经激光照射10分钟，(d)瘤内注射实施例1制备的pDAuNSs-PEI且经过激光照射10分钟。随后观察并记录各组老鼠在不同时间点的肿瘤体积大小(肿瘤相对体积＝V/V0，V表示裸鼠在不同时间点的肿瘤体积，V0表示第0天的肿瘤体积)、裸鼠体重变化以及裸鼠存活率。从图9a可以看出，a-c三组裸鼠的肿瘤体积随着时间的变化逐渐增加，而d组裸鼠的肿瘤体积经过照射后明显减小，大约在14天左右肿瘤体积变为0。从图9b可以看出，b-d三组裸鼠的体重与对照组a组裸鼠的体重相比，无明显的差异，表明注射的纳米材料无明显的毒副作用。从图9c可以看出，a组裸鼠在实验开始的第56天存活率降为0％，b组裸鼠在实验开始的第59天存活率降为0％，c组裸鼠在实验开始的第42天存活率降为25％，而d组裸鼠的存活率始终保持在100％。因此可见，本发明制备的pDAuNSs-PEI对肿瘤的光热治疗效果良好，不仅能有效抑制肿瘤的生长，还可以有效提高荷瘤鼠的成活率。
对比例1
(1)将500mg柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O,Mw＝294.1)加入到49.5mL水中配制成1％柠檬酸三钠溶液。再将1mM的氯金酸的10mL水溶液加热至沸腾，在其中加入1.5mL1％柠檬酸三钠溶液，在沸腾条件下搅拌反应10分钟后，冷却至室温并用0.22μm的硝化纤维素膜过滤，得到的金种子溶液，静置备用。其中，柠檬酸三钠与氯金酸的摩尔比为3.434:1；
(2)将13.8μL巯基乙酸加入到10mL超纯水中，再加入100mgEDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐,Mw＝191.70)活化0.5-3h，然后边搅拌边滴加溶于15mL水的50mg聚乙烯亚胺，反应1～2天后，将反应产物用透析膜(MWCO＝8000-14000)在PBS缓冲液中透析2天，然后再用蒸馏水透析2天，最后将纯化的产物冷冻干燥得到部分巯基化修饰的聚乙烯亚胺(PEI-SH)，产物储存于-20℃下备用；
(3)将100μL金种子溶液快速加入到10mL浓度为0.25mM的氯金酸溶液中，快速搅拌情况下加入100μL3mMAgNO3溶液和50μL0.1M抗坏血酸溶液(AA)，搅拌反应1分钟，迅速加入溶于1mL水的5.86mg巯基化聚乙烯亚胺(PEI-SH)，反应12-24h，得到巯基化聚乙烯亚胺稳定的金纳米星溶液(AuNSs-PEI)；
(4)在步骤(3)所得的AuNSs-PEI室温下高速离心(转速为6000-7000r/min)3次后得到未包裹多巴胺的金纳米星颗粒用于光热治疗的对比产物AuNSs-PEI。
合成过程中对得到的产品AuNSs-PEI进行紫外吸收表征，金纳米星颗粒的表面等离子体共振(SPR)峰约在600-900nm之间，证明了金纳米星的成功合成。进一步以电感耦合等离子体发射光谱仪测定(ICP-OES)产物中Au含量，根据测得结果，配置与实施例6中与pDAuNSs-PEI具有相同金浓度(0.35mM)水溶液0.2mL，以等体积的水溶液为对照，用808nm激光照射，观察温度变化情况。结果显示，在同样浓度金纳米星情况下，pDAuNSs-PEI比对照材料AuNSs-PEI具有更好的升温效果(图7a)，表明pD的包覆增强了金纳米星的光热效果。
Claims (10)
1.一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，包括：
(1)将氯金酸的水溶液加热至沸腾，加入柠檬酸钠溶液，在沸腾条件下搅拌反应10-12分钟，冷却，过滤，得到金种子溶液；其中，柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为3.434:1；
(2)在巯基乙酸的水溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC活化，然后边搅拌边滴加聚乙烯亚胺PEI的水溶液，反应1～2天，透析，冷却干燥，得到部分巯基化修饰的聚乙烯亚胺PEI-SH；其中，EDC与巯基乙酸的摩尔比为2.5:1，巯基乙酸与PEI的摩尔比为100:1；
(3)将三羟甲基氨基甲烷缓冲液Tris缓冲液调节pH至8.5，然后加入多巴胺盐酸盐，得到多巴胺Tris缓冲液；其中，多巴胺盐酸盐和三羟甲基氨基甲烷的摩尔比为0.632:1；
(4)将步骤(1)中得到的金种子溶液加入到氯金酸溶液中，搅拌条件下加入AgNO3溶液和抗坏血酸溶液，搅拌反应50-60秒，得到金纳米星溶液，加入步骤(2)中得到的PEI-SH，反应12～24h，得到巯基化聚乙烯亚胺修饰的金纳米星溶液AuNSs-PEI；其中，AgNO3溶液与抗坏血酸溶液的摩尔比为0.06:1；金纳米星溶液与PEI-SH的摩尔比为1:10；金种子溶液与氯金酸溶液的摩尔比例为1:25；金种子溶液与AgNO3溶液的摩尔比例为1:3；
(5)将步骤(4)中得到的AuNSs-PEI加入到步骤(3)中得到的多巴胺Tris缓冲液中，室温搅拌3.5～4h，形成聚多巴胺pD包裹的纳米材料，离心，得到具有计算机断层扫描造影CT成像功能和光热治疗功能的多功能纳米颗粒，即聚多巴胺包覆金纳米星pDAuNSs-PEI；其中，AuNSs-PEI与多巴胺Tris缓冲液的摩尔比为1:12。
2.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氯金酸水溶液的浓度1mM；柠檬酸钠溶液的质量浓度为1％。
3.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中过滤采用硝化纤维素膜，材质是改良聚醚砜膜，膜孔径为0.22μm。
4.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PEI为支化聚乙烯亚胺，分子量为25000。
5.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中透析为透析膜先在PBS缓冲液中透析3-5次，然后再在蒸馏水中透析3-5次，透析膜为纤维素透析膜，其中，MWCO＝1000。
6.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中PEI-SH为巯基化修饰的超支化聚乙烯亚胺，分子量为32400-32500。
7.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中用盐酸调节Tris缓冲液的pH，盐酸的浓度为1mM。
8.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中Tris缓冲液的浓度为10mM。
9.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中搅拌的速度为780r/min。
10.根据权利要求1所述的一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中氯金酸溶液的浓度为0.25mM，AgNO3溶液的浓度为3mM，抗坏血酸溶液的浓度为0.1mM。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510393447.4A CN105031647B (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510393447.4A CN105031647B (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105031647A true CN105031647A (zh) | 2015-11-11 |
| CN105031647B CN105031647B (zh) | 2018-04-06 |
Family
ID=54439000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510393447.4A Expired - Fee Related CN105031647B (zh) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105031647B (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105561345A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 东华大学 | 一种纳米金星负载的中空介孔二氧化硅的制备方法 |
| CN106018287A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 玉林师范学院 | 一种光热转换监测装置 |
| CN107661512A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-06 | 华东师范大学 | 一种MnO2包裹聚多巴胺的纳米颗粒及制备方法和应用 |
| CN108714217A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-30 | 厦门大学 | 一种pb@pda磁性复合纳米材料的制备方法及其用途 |
| CN108837161A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-20 | 东华大学 | 一种聚多巴胺包裹的金核/中空硅壳纳米材料及其制备和应用 |
| CN108864439A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 同济大学 | 一种树状金属配体及其制备方法与应用 |
| CN109503862A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 天津大学 | 一种近红外响应型纳米复合超分子水凝胶及其制备方法 |
| CN109701015A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-03 | 华中科技大学 | 结构稳定的三棱柱状纳米银复合探针及其制备方法与应用 |
| CN109820838A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-31 | 暨南大学 | 一种光热控释氢气纳米材料及其制备方法与应用 |
| CN110665004A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 上海交通大学 | 一种具光热转换效应的聚多巴胺修饰金纳米花及其制备方法 |
| CN110702642A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 西南大学 | 一种微井结构SPRi芯片的制备方法及其产品和应用 |
| CN110746774A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种可再生二维复合膜、其制备方法及应用 |
| CN111000824A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-14 | 河北大学 | 一种具有增强的光声/光热双功能纳米探针 |
| CN113253493A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-13 | 华南师范大学 | 一种近红外可调谐的光响应反射器件及其制备方法和应用 |
| CN113552341A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 上海交通大学 | 基于双金属纳米团簇比色-荧光双信号免疫层析试纸条及其制备方法和应用 |
| CN113880753A (zh) * | 2021-07-20 | 2022-01-04 | 北京化工大学 | 一种偶氮苯/cb[7]/聚多巴胺复合物制备及在光热肿瘤治疗方面的应用 |
-
2015
- 2015-07-07 CN CN201510393447.4A patent/CN105031647B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| HSIANGKUO YUAN等: ""TAT peptide-functionalized gold nanostars: enhanced intracellular delivery and efficient NIR photothermal therapy using ultra-low irradiance"", 《J AM CHEM SOC.》 * |
| JINGCHAO LI等: ""Hyaluronic acid-modified Fe3O4@Au core/shell nanostars for multimodal imaging and photothermal therapy of tumors"", 《BIOMATERIALS》 * |
| MING WU等: ""Nanocluster of superparamagnetic iron oxide nanoparticles coated with poly(dopamine) for magnetic field-targeting，highly sensitive MRI and photothermal cancer therapy"", 《NANOTECHNOLOGY》 * |
| 刘宇炜等: ""聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用"", 《高等学校化学学报》 * |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105561345A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-11 | 东华大学 | 一种纳米金星负载的中空介孔二氧化硅的制备方法 |
| CN105561345B (zh) * | 2016-01-26 | 2019-07-23 | 东华大学 | 一种纳米金星负载的中空介孔二氧化硅的制备方法 |
| CN106018287A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-10-12 | 玉林师范学院 | 一种光热转换监测装置 |
| CN109503862B (zh) * | 2017-09-15 | 2021-06-01 | 天津大学 | 一种近红外响应型纳米复合超分子水凝胶及其制备方法 |
| CN109503862A (zh) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 天津大学 | 一种近红外响应型纳米复合超分子水凝胶及其制备方法 |
| CN107661512A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-06 | 华东师范大学 | 一种MnO2包裹聚多巴胺的纳米颗粒及制备方法和应用 |
| CN107661512B (zh) * | 2017-10-25 | 2019-11-05 | 华东师范大学 | 一种MnO2包裹聚多巴胺的纳米颗粒及制备方法和应用 |
| CN108714217A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-30 | 厦门大学 | 一种pb@pda磁性复合纳米材料的制备方法及其用途 |
| CN108864439A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 同济大学 | 一种树状金属配体及其制备方法与应用 |
| CN110746774B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-10-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种可再生二维复合膜、其制备方法及应用 |
| CN110746774A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种可再生二维复合膜、其制备方法及应用 |
| CN108837161A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-11-20 | 东华大学 | 一种聚多巴胺包裹的金核/中空硅壳纳米材料及其制备和应用 |
| CN108837161B (zh) * | 2018-08-24 | 2021-05-11 | 东华大学 | 一种聚多巴胺包裹的金核/中空硅壳纳米材料及其制备和应用 |
| CN109701015A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-03 | 华中科技大学 | 结构稳定的三棱柱状纳米银复合探针及其制备方法与应用 |
| CN109820838A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-05-31 | 暨南大学 | 一种光热控释氢气纳米材料及其制备方法与应用 |
| CN109820838B (zh) * | 2019-03-06 | 2021-07-23 | 暨南大学 | 一种光热控释氢气纳米材料及其制备方法与应用 |
| CN110665004A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-10 | 上海交通大学 | 一种具光热转换效应的聚多巴胺修饰金纳米花及其制备方法 |
| CN110702642A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 西南大学 | 一种微井结构SPRi芯片的制备方法及其产品和应用 |
| CN110702642B (zh) * | 2019-10-29 | 2022-03-18 | 西南大学 | 一种微井结构SPRi芯片的制备方法及其产品和应用 |
| CN111000824A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-14 | 河北大学 | 一种具有增强的光声/光热双功能纳米探针 |
| CN113253493A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-13 | 华南师范大学 | 一种近红外可调谐的光响应反射器件及其制备方法和应用 |
| CN113552341A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 上海交通大学 | 基于双金属纳米团簇比色-荧光双信号免疫层析试纸条及其制备方法和应用 |
| CN113880753A (zh) * | 2021-07-20 | 2022-01-04 | 北京化工大学 | 一种偶氮苯/cb[7]/聚多巴胺复合物制备及在光热肿瘤治疗方面的应用 |
| CN113880753B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-12-15 | 北京化工大学 | 一种偶氮苯/cb[7]/聚多巴胺复合物制备及在光热肿瘤治疗方面的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105031647B (zh) | 2018-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105031647A (zh) | 一种聚多巴胺包裹的聚乙烯亚胺稳定的金纳米星光热治疗剂的制备方法 | |
| Li et al. | Near infrared photothermal conversion materials: Mechanism, preparation, and photothermal cancer therapy applications | |
| Bharathiraja et al. | Multimodal tumor-homing chitosan oligosaccharide-coated biocompatible palladium nanoparticles for photo-based imaging and therapy | |
| An et al. | Small gold nanorods: recent advances in synthesis, biological imaging, and cancer therapy | |
| Hu et al. | Multifunctional Fe3O4@ Au core/shell nanostars: a unique platform for multimode imaging and photothermal therapy of tumors | |
| Zhang et al. | Near-infrared light triggered photo-therapy, in combination with chemotherapy using magnetofluorescent carbon quantum dots for effective cancer treating | |
| Cui et al. | Renal clearable Ag nanodots for in vivo computer tomography imaging and photothermal therapy | |
| Wang et al. | Ag@ Fe3O4@ C nanoparticles for multi-modal imaging-guided chemo-photothermal synergistic targeting for cancer therapy | |
| Robinson et al. | High performance in vivo near-IR (> 1 μm) imaging and photothermal cancer therapy with carbon nanotubes | |
| Yang et al. | Rod-shape MSN@ MoS2 nanoplatform for FL/MSOT/CT imaging-guided photothermal and photodynamic therapy | |
| Liu et al. | Copper chalcogenide materials as photothermal agents for cancer treatment | |
| Zhu et al. | Regulating the optical properties of gold nanoclusters for biological applications | |
| Wang et al. | Gold nanobipyramid-loaded black phosphorus nanosheets for plasmon-enhanced photodynamic and photothermal therapy of deep-seated orthotopic lung tumors | |
| JP6839196B2 (ja) | 金ナノ粒子および環境に優しい製造方法 | |
| CN104162174B (zh) | 一种金包覆氧化铁星形核壳结构纳米颗粒的制备及其成像和热疗的应用 | |
| Zhu et al. | Facile formation of gold-nanoparticle-loaded γ-polyglutamic acid nanogels for tumor computed tomography imaging | |
| CN107469079B (zh) | 一种t1-mri成像引导下的光动治疗剂制备方法 | |
| Liu et al. | Responsive functionalized MoSe2 nanosystem for highly efficient synergistic therapy of breast cancer | |
| Vo et al. | Rice starch coated iron oxide nanoparticles: A theranostic probe for photoacoustic imaging-guided photothermal cancer therapy | |
| Fu et al. | Plasmonic gold nanoagents for cancer imaging and therapy | |
| CN105999283A (zh) | 一种负载阿霉素的聚乙烯亚胺-透明质酸修饰的锂皂石包裹金纳米颗粒的制备方法 | |
| CN108514642B (zh) | 一种树状大分子稳定的超小四氧化三铁/金纳米花的制备方法 | |
| Rostami et al. | Gold nanoparticles as cancer theranostic agents. | |
| Marko et al. | Targeted nanoparticles for fluorescence imaging of folate receptor positive tumors | |
| CN104162175B (zh) | 功能化的基于树状大分子的spect‑ct双模态成像造影剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180406 Termination date: 20200707 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |