CN108514642A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及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，包括：将FeCl3、柠檬酸钠、无水乙酸钠混合反应，得到超小Fe3O4NPs，活化处理，得到活化的超小Fe3O4NPs；将G5溶液与氯金酸溶液反应，得到G5‑Au NPs，与超小Fe3O4NPs反应，得到G5‑Fe3O4‑Au NPs；与氯金酸溶液、AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液反应，得到G5‑Fe3O4‑AuNFs溶液，乙酰化处理，即得。本发明制得的纳米颗粒具备优异的生物相容性，良好的MR/CT/PA成像功能，可用于肿瘤的光热治疗，通过放疗提高其光热治疗效果，用于潜在的肿瘤多模态成像造影剂和联合治疗，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于多模态成像和联合治疗功能材料技术领域，特别涉及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。
背景技术
恶性肿瘤具有生长速度快、转移能力强、复发率高等特点，已成为当前威胁人类健康和生活的一大疾病。早诊断早治疗对于及时控制肿瘤患者病情并延长生存时间至关重要，因此已成为科研工作者们的研究热点。目前，常见的肿瘤诊断技术包括磁共振成像(MRI)，电子计算机断层扫描(CT)和光声成像(PA)等。MRI成像具有空间分辨率高和软组织分辨率高等优点，但其灵敏度较低，图像采集、重建处理时间长；CT成像具有高的密度分辨率，但重建图像伪影多；光声成像抗干扰性好，但深层组织成像受吸收影响大。这三种成像技术都存在各自的优势和不足，而且单一的成像模式很难满足对肿瘤部位的精确诊断，因此，将多种成像模式相互结合，发展多模态成像技术，获得更加丰富和准确的影像信息，已成为一种趋势。为了实现多模态成像，并提高成像诊断的灵敏度和特异性，有必要寻找一种合适的多功能成像造影剂。目前临床常用的造影剂有：MRI成像造影剂Gd-DTPA，CT成像造影剂Omnipaque，但是这些小分子造影剂都存在不可克服的缺陷，如一种造影剂只适应于一种成像模式、血液循环时间过短、无组织特应性和肾脏毒性大等。近年来，随着纳米技术的发展，研究者发现基于纳米颗粒的造影剂可以克服以上小分子造影剂的内在缺陷。因此，开发一种新型、高效、对机体伤害小的多功能纳米颗粒造影剂从而实现对肿瘤部位的多模态成像显得至关重要。
目前，常用的肿瘤治疗方法包括手术治疗、化疗、放疗、光热治疗、免疫治疗和基因治疗等。其中，放疗是指利用射线治疗肿瘤的一种方法，提高射线剂量可提高放疗的疗效，但过高剂量的射线辐照，会对正常组织或器官产生损伤，并引发机体各种副反应。光热治疗属于物理疗法，能实现局部的肿瘤治疗，其具有治疗时间短、疼痛少、副作用小和治疗特异性好等特点，但光热治疗无法深入到生物体的深层。不同的肿瘤治疗方法都具有其优势和缺陷，结合不同治疗方法不仅能够大大提高对恶性肿瘤的治疗效果，而且能有效控制肿瘤的扩散和转移。因此，开发肿瘤的联合治疗对于提高肿瘤治疗效果具有深远意义。
柠檬酸钠稳定的超小Fe3O4纳米颗粒具有良好的水溶性、稳定性、生物相容性和表面可修饰性，其具有较高的T1弛豫率，可作为生物体内MRI阳性造影剂。Ma等(Ma D.etal.J.Mater.Chem.B.2017,5,7267-7273)制备了两性离子L-半胱氨酸修饰的超小Fe3O4纳米颗粒。通过两性离子L-半胱氨酸的修饰，能够使纳米颗粒逃脱巨噬细胞的吞噬，从而延长体内循环时间，逐步富集于病灶，提高血池成像和肿瘤成像效果。金纳米颗粒由于具有较高的原子序数和较强的X-射线吸收系数，可用作放疗增敏剂。张等(Zhang P.et al.ACSAppl.Mater.Interfaces.2015,7,4518-4524)制备了一种包裹金纳米颗粒的多层微盘用于增强对癌细胞的放疗杀伤效果。而金纳米花或金纳米星等具有特殊形貌的金纳米颗粒具有结构可控，近红外强吸收等特点。Li等(Li X.et al.ACS Appl.Mater.Interfaces.2017,9,5817-5827)合成了一种纳米金星负载的中空介孔二氧化硅材料，能够实现肿瘤的MR/CT/PA多模态成像及光热治疗。
检索国内外有关肿瘤多模态成像及联合治疗纳米材料方面的文献和专利结果表明，目前还没有发现树状大分子稳定的超小四氧化三铁/金纳米花的制备及其在肿瘤MR/CT/PA多模态成像及光热治疗/放疗联合治疗应用方面的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供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，该方法制备得到的纳米材料具备优异的生物相容性和较长的体内血液循环时间，能应用到肿瘤的诊断和治疗中，其具有良好的MR/CT/PA多模态成像及光热治疗/放疗联合治疗效果，为多模态成像及联合治疗纳米材料的开发提供了一种新方法，应用前景广阔。
本发明的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，包括：
(1)将无水氯化铁FeCl3溶于一缩二乙二醇中，加入柠檬酸钠搅拌溶解，再加入无水乙酸钠继续搅拌至溶液澄清，然后进行反应，冷却至室温，离心，烘干，得到超小四氧化三铁纳米颗粒Fe3O4NPs，活化处理，透析，冷冻干燥，得到活化的超小Fe3O4NPs；其中FeCl3、柠檬酸钠和无水乙酸钠的质量比为0.64～0.7:0.47～0.50:1.31～1.33；
(2)将第五代树状大分子G5溶于超纯水中，水浴预热，加入氯金酸溶液，搅拌反应，得到树状大分子稳定的金纳米颗粒G5-Au NPs，溶于超纯水中，加入步骤(1)的超小Fe3O4NPs，继续搅拌反应，透析，冷冻干燥，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金复合纳米颗粒G5-Fe3O4-Au NPs；其中氯金酸与G5的摩尔比为12～15:1；超小Fe3O4NPs与G5-AuNPs的质量比为5～7:15～20；
(3)将步骤(2)得到的G5-Fe3O4-Au NPs溶于超纯水中，超声分散，滴加至氯金酸溶液中，搅拌，再依次加入AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液，继续搅拌，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金纳米花G5-Fe3O4-Au NFs溶液，乙酰化处理，离心，冷冻干燥，即得；其中G5-Fe3O4-Au NPs溶液的浓度为0.7～0.9mM，氯金酸溶液的浓度为0.2～0.4mM，AgNO3溶液的浓度为2～4mM，AA溶液的浓度为0.1～0.3M；G5-Fe3O4-Au NPs、氯金酸、AgNO3和AA溶液的体积比为1～2:200～250:2～3:1。
所述步骤(1)中搅拌溶解的工艺参数为：60～80℃下搅拌1～2h。
所述步骤(1)中反应的工艺参数为：反应温度为180～220℃，反应时间为3～4h。
所述步骤(1)中离心的工艺条件为：8500～9000rpm离心10～15min，弃上清液，用无水乙醇回溶，再8500～9000rpm离心10～15min，重复操作2～3次。
所述步骤(1)中活化处理的工艺条件为：将超小Fe3O4NPs分散于DMSO中，再加入EDC和NHS的DMSO溶液，室温搅拌2～3h；其中超小Fe3O4NPs、EDC与NHS的质量比为50～60:134～144:65～70。
所述步骤(2)中水浴预热的工艺参数为：水浴温度为50～70℃，预热时间为20～30min。
所述步骤(2)中搅拌反应的时间为2～3h；继续搅拌反应的时间为2～3d。
所述步骤(1)和(2)中透析的工艺条件为：采用截留分子量为1000～3000的透析袋透析3天，每次透析所用蒸馏水2L，共换水9次。
所述步骤(3)中搅拌的时间为1～3min；继续搅拌的时间为2～4h。
所述步骤(3)中离心的工艺条件为：8500～9000rpm离心10～15min，弃上清液，用去离子水回溶，再8500～9000rpm离心10～15min，重复操作2～3次。
所述步骤(3)中乙酰化的工艺条件为：向G5-Fe3O4-Au NFs溶液中先加入三乙胺反应0.5～1h再加入乙酸酐反应22～26h；其中G5-Fe3O4-Au NFs、三乙胺和乙酸酐的体积比为500:0.035～0.045:0.02～0.03。乙酰化的目的为消除树状大分子表面剩余氨基。
所述步骤(3)中的G5-Fe3O4-Au NFs用于肿瘤的MR/CT/PA成像以及光热治疗和化疗。
本发明利用树状大分子稳定的超小四氧化三铁/金纳米花的特定结构和性质，利用超小四氧化三铁纳米颗粒实现MR成像，利用树状大分子稳定的金纳米花实现CT/PA成像和光热治疗及放疗增敏，然后对材料进行乙酰化延长其血液循环时间和提高生物相容性，从而制备出具有优异的MR/CT/PA多模态成像和光热治疗/放疗联合治疗的G5-Fe3O4-Au NFs纳米平台，实现肿瘤多模态成像和联合治疗的需求。
有益效果
(1)本发明采用温和的反应条件制备了树状大分子稳定的超小四氧化三铁/金纳米花，制备方法简单，具有产业化实施的前景；
(2)本发明制备的G5-Fe3O4-Au NFs直接以G5作为稳定剂合成尺寸均一的金纳米花，并且G5能直接稳定该纳米颗粒，在不需要修饰聚乙二醇的情况下，使纳米颗粒具有较小的细胞毒性，而且能被癌细胞吞噬；
(3)本发明制备的G5-Fe3O4-Au NFs具有良好的MR/CT/PA成像效果，为多功能造影剂的开发打下了良好的基础；
(4)本发明制备G5-Fe3O4-Au NFs同时具有光热治疗/放疗联合治疗性能，为联合治疗提供一种新方法；
(5)本发明所采用的制备工艺可用于制备实现体内多模态成像和光热治疗/放疗联合治疗为一体的多功能纳米颗粒，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为实施例1制备G5-Fe3O4-Au NFs的反应示意图。
图2为实施例2中的超小Fe3O4NPs(a-b)、G5-Au NPs(c-d)和G5-Fe3O4-Au NFs(e-f)颗粒形貌的TEM图及粒径分布图；
图3为实施例2中的超小Fe3O4NPs(a)、G5-Au NPs(b)、G5-Fe3O4-Au NPs(c)和G5-Fe3O4-Au NFs(d)的紫外光谱图；
图4为实施例2中的不同浓度G5-Fe3O4-Au NFs在激光照射下的升温曲线图；
图5为实施例3中的超小Fe3O4NPs和G5-Fe3O4-Au NFs的MR T1加权成像图(a)和T1弛豫时间倒数与Fe浓度的线性关系图(b)；其中1为Fe3O4NPs，2为G5-Fe3O4-Au NFs；
图6为实施例4中的欧乃派克和G5-Fe3O4-Au NFs的CT成像图(a)和X-射线衰减强度值(b)；其中1为欧乃派克，2为G5-Fe3O4-Au NFs；
图7为实施例5中的G5-Fe3O4-Au NFs在超纯水中的PA成像图(a)和PA信号值(b)；
图8为实施例6中CCK-8法测得4T1细胞经过生理盐水和不同金浓度的G5-Fe3O4-AuNFs条件下处理24小时后的细胞活力；
图9为实施例7中G5-Fe3O4-Au NFs颗粒与4T1细胞共培养6h后，细胞中G5-Fe3O4-AuNFs(Au浓度)的吞噬量；
图10为实施例8中CCK-8法测得4T1细胞经过生理盐水和不同金浓度的G5-Fe3O4-AuNFs条件下共培养6小时后经808nm激光照射5min后的细胞活力；
图11为实施例9中裸鼠尾静脉注射G5-Fe3O4-Au NFs的NS溶液后([Fe]＝7mM，200μL)，利用MRI成像仪获得不同时间点裸鼠肿瘤T1加权MR成像图(a)和裸鼠肿瘤MRI信噪比值变化柱状图(b)；
图12为实施例10中裸鼠尾静脉注射G5-Fe3O4-Au NFs的NS溶液后([Au]＝40mM，200μL)，利用CT成像仪扫描获得不同时间点裸鼠肿瘤部位的CT成像图(a)和CT成像信号值(b)；
图13为实施例11中裸鼠尾静脉注射G5-Fe3O4-Au NFs的NS溶液后([Au]＝40mM，200μL)，利用PA成像仪扫描获得不同时间点裸裸鼠肿瘤部位的PA成像图(a)和PA成像信号值(b)；
图14为实施例12中的G5-Fe3O4-Au NFs的NS溶液([Au]＝20mM，200μL)通过瘤内注射入裸鼠肿瘤部位，利用808nm激光照射10min后，记录15天内裸鼠肿瘤体积(a)、裸鼠体重(b)和40天内裸鼠存活率(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0.648g无水氯化铁FeCl3溶于40mL一缩二乙二醇中，室温搅拌至完全溶解，加入0.471g柠檬酸钠，80℃搅拌1h至柠檬酸钠完全溶解，再加入1.312g无水乙酸钠继续搅拌至溶液澄清，然后将反应液转移到50mL高压反应釜中，于200℃下反应4h，冷却至室温，将产物转移至50mL离心管中8500rpm离心15min，弃上清液，用无水乙醇回溶，8500rpm离心15min，重复操作3次，然后将沉淀物在60℃下烘干，得到超小四氧化三铁纳米颗粒Fe3O4NPs；取56mg该纳米颗粒分散在10mL DMSO中，分别将144mg EDC和70mg NHS分散在1mL DMSO溶液中，然后将两者加入到超小Fe3O4NPs DMSO分散液中，室温搅拌3h，将反应液用截留分子量为1000～3000的透析袋透析3天，每次透析所用蒸馏水2L，共换水9次，冷冻干燥，得到活化的超小Fe3O4NPs。
(2)将56.81mg第五代树状大分子G5(分子量为26010)溶于30mL超纯水中，于60℃水浴中预热30min，加入氯金酸溶液(353μL，1g/33mL)，60℃搅拌反应3h，得到树状大分子稳定的金纳米颗粒G5-Au NPs，溶于超纯水中，取10mL G5-Au NPs溶液，向其中加入6mg步骤(1)的活化的超小Fe3O4NPs，搅拌反应3d，用截留分子量为1000～3000的透析袋透析3天，每次透析所用蒸馏水2L，共换水9次，冷冻干燥，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金复合纳米颗粒G5-Fe3O4-Au NPs。
(3)将15mg步骤(2)得到的G5-Fe3O4-Au NPs溶于5mL超纯水中，超声分散，取2.6mLG5-Fe3O4-Au NPs溶液滴加入500mL的氯金酸溶液(0.25mM)中搅拌2min，再依次加入5mL硝酸银溶液(2.5mM)，2.5mL抗坏血酸溶液(0.1M)，继续搅拌2h，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金纳米花G5-Fe3O4-Au NFs溶液，向其中加入42μL三乙胺反应0.5h，再加入24μL乙酸酐反应24h，8500rpm下离心15min，弃上清液，用去离子水回溶，8500rpm离心15min，重复操作3次，冷冻干燥，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金纳米花G5-Fe3O4-Au NFs。取1mg G5-Fe3O4-Au NFs加入2mL王水消化2h，通过电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)确定G5-Fe3O4-Au NFs中金元素和铁元素的摩尔比为80:7。
本实施例制备G5-Fe3O4-Au NFs的反应示意图如图1所示。
实施例2
本发明使用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、细胞活力分析(CCK8测试)以及体内外MR/CT/PA多模态成像和光热治疗/放疗联合治疗表征本发明制备的具有多模态成像和联合治疗的树状大分子稳定的超小四氧化三铁/金纳米花G5-Fe3O4-AuNFs。
TEM测试：
为了对制备得到的纳米颗粒的形貌和尺寸进行表征，分别取本发明实施例1制备的超小Fe3O4NPs，G5-Au NPs和G5-Fe3O4-Au NFs 1mg溶解在1mL超纯水中配制成纳米颗粒悬浮液。各取5μL超小Fe3O4NPs，G5-Au NPs和G5-Fe3O4-Au NFs悬浮液滴在铜网表面，空气干燥后用于TEM测试，结果如图2所示，可知超小Fe3O4NPs(图2a)的形貌为球形或类球形，G5-AuNPs(图2c)的形貌为类球形，G5-Fe3O4-Au NFs(图2e)的形貌为花形或类花形，经过统计分析后得到超小Fe3O4NPs平均直径为2.1±0.3nm，G5-Au NPs平均直径为21.1±4.3nm，G5-Fe3O4-Au NFs的平均直径为99.8±10.4nm。
UV-Vis测试：
取实施例1制备的超小Fe3O4NPs、G5-Au NPs、G5-Fe3O4-Au NPs和G5-Fe3O4-Au NFs纳米颗粒分别加入超纯水超声分散均匀，各取1mL溶液测量紫外吸收，Fe3O4NPs、G5-AuNPs、G5-Fe3O4-Au NPs和G5-Fe3O4-Au NFs的紫外吸收图谱结果如图3所示，表明超小Fe3O4NPs无紫外特征吸收峰，G5-Au NPs和G5-Fe3O4-Au NPs在524nm处均存在金种子的特征吸收，G5-Fe3O4-Au NFs在800nm处存在金纳米花的特征吸收峰，说明成功合成在近红外区域具有特征吸收峰的金纳米花。
光热转换性能测试：
为了对制备得到的G5-Fe3O4-Au NFs的光热转化效果进行表征，取实施例1中(3)所得产品用超纯水配制金浓度为20mM的母液，之后梯度稀释为10、5、2和1mmol/L的材料，并对一系列浓度的材料在808nm激光照射下(5min)进行光热转换性能测试。以超纯水作为空白对照。测试结果如图4所示，可知在试验浓度范围内，G5-Fe3O4-Au NFs表现出优异的光热转化能力，且升温效果随着G5-Fe3O4-Au NFs浓度的增加而提高。
实施例3
材料T1加权MR成像测试：
为了评价G5-Fe3O4-Au NFs作为MRI造影剂的成像效果，将材料与单纯的超小Fe3O4NPs的r1弛豫率进行比较，r1弛豫率为单位摩尔浓度铁的纵向弛豫时间，可通过不同浓度下的T1弛豫时间的倒数拟合计算得到。取实施例1中制备的超小Fe3O4NPs和G5-Fe3O4-AuNFs分别溶于超纯水中，通过ICP-OES测试法测得溶液中Fe元素的浓度，再用超纯水配制Fe浓度依次为0.1、0.2、0.4、0.8和1.6mM的水溶液(2mL)，测定不同Fe浓度下的T1加权成像(如图5a所示)和T1弛豫时间(如图5b所示，超小Fe3O4NPs和G5-Fe3O4-Au NFs的T1弛豫时间倒数与Fe浓度的线性拟合图)。弛豫率测试结果表明超小Fe3O4NPs和G5-Fe3O4-Au NFs的T1弛豫时间倒数在Fe浓度为0.1～1.6mM范围内随着铁浓度的增加均具有很好的线性关系。并且通过计算可得超小Fe3O4NPs的r1弛豫率为0.61mM-1s-1，而G5-Fe3O4-Au NFs的r1弛豫率为3.22mM- 1s-1，r1弛豫率明显增强，其r1弛豫率是超小Fe3O4颗粒的5.3倍。因此，制备的G5-Fe3O4-AuNFs可作为MRI分子影像学诊断中的优良T1信号增强造影剂。
实施例4
材料X-射线衰减性能测试：
为了评价G5-Fe3O4-Au NFs作为CT造影剂的成像效果，取实施例1中制备的G5-Fe3O4-AuNFs用超纯水配制成金浓度为40mM的母液，并以临床CT造影剂欧乃派克作为对照试剂用超纯水配制成碘浓度为40mM的母液，之后分别梯度稀释为20、10、5和2.5mM的水溶液，并对材料进行CT成像测试。欧乃派克和G5-Fe3O4-Au NFs的CT成像图如图6(a)所示，X-射线衰减强度值如图6(b)所示，测试结果显示：在试验浓度范围内，当金和碘的浓度相同时，G5-Fe3O4-Au NFs表现出比欧乃派克更高的X-射线衰减系数，因此其具有作为CT成像造影剂的潜力。
实施例5
材料光声性能测试：
为了评价G5-Fe3O4-Au NFs作为PA造影剂的成像效果，取实施例1中制备的G5-Fe3O4-AuNFs用超纯水配制金浓度为40mM的母液，之后梯度稀释为20、10、5和2.5mM的水溶液，并对一系列浓度材料在808nm激光下进行光声成像测试，以超纯水作为空白对照。PA成像图如图7(a)所示，PA信号值如图7(b)所示，测试结果表明在试验浓度范围内，G5-Fe3O4-AuNFs表现出优异的PA成像效果。
实施例6
材料CCK8细胞活力测试：
取实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配置成金浓度为20mM的母液，之后梯度稀释为10、8、6、4和2mM的溶液。取培养好的4T1细胞种于96孔板中，按照0.8万细胞/孔的密度接种，每孔体积100μL。培养过夜后，加入上述各稀释梯度的材料，与细胞共培养24h。每个梯度用培养液稀释10倍，即每孔终浓度分别为2、1、0.8、0.6、0.4和0.2mM。每个梯度做5个平行孔，以生理盐水作为空白对照。培养结束后用100μL生理盐水清洗3次，每孔加100μL无血清培养基和10μL CCK8溶液，37℃孵化3h，用酶标仪检测450nm处吸光度值。CCK8法检测细胞活力测试结果，如图8所示，表明：G5-Fe3O4-Au NFs在此范围内没有显示细胞毒性，表现出良好的细胞相容性。
实施例7
材料对4T1细胞吞噬检测：
取实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs纳米颗粒分别用无菌生理盐水配制成金浓度为20mM的母液，之后梯度稀释为15、10、8、6、4和2mM的材料。取培养好的4T1细胞种于24孔板中，按照20万细胞/孔的密度接种，每孔体积为1mL。培养过夜后，加入上述各稀释梯度的材料，与细胞共培养6h。每个梯度用培养液稀释10倍，即每孔终浓度分别为2、1.5、1、0.8、0.6、0.4和0.2mM。每个梯度做5个平行孔，以生理盐水作为空白对照。培养结束后用生理盐水清洗3次，再用胰酶消化离心后收集细胞，加入2mL王水消化24h，然后通过ICP-OES检测细胞中Au元素的吞噬量。ICP-OES检测结果如图9所示，可知在研究浓度范围内，G5-Fe3O4-Au NFs被4T1细胞所吞噬的量随着金浓度的增加而增加，证明材料能很好的被4T1细胞所吞噬。
实施例8
材料对4T1细胞的光热消融测试：
取实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配制成金浓度为20mM的母液，之后梯度稀释10、8、6、4和2mM的材料。取培养好的4T1细胞种于96孔板中，按照0.8万细胞/孔的密度接种，每孔体积100μL。培养过夜后，加入上述各稀释梯度的材料，与细胞共培养12h。每个梯度用培养液稀释10倍，即每孔终浓度分别为2、1、0.8、0.6、0.4和0.2mM。每个梯度做5个平行孔，以生理盐水和生理盐水+激光作为空白对照。培养结束后用生理盐水清洗3次，之后将4T1细胞分成两组(一组试验在808nm激光下照射5min，另一组试验不进行激光照射)，接着，用生理盐水清洗2次，每孔加100μL无血清培养基和10μL CCK8溶液，37℃孵化3h，用酶标仪检测450nm处吸光度值。CCK8法检测细胞活力测试结果如图10所示，表明：生理盐水、生理盐水+激光以及G5-Fe3O4-Au NFs都没有杀死肿瘤细胞的能力，而G5-Fe3O4-AuNFs+激光具有很强的杀死肿瘤细胞的能力，证明材料对4T1细胞具有很好的光热消融效果。
实施例9
体内MRI成像测试：
将实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配制成铁浓度为3.5mM的G5-Fe3O4-Au NFs溶液，取200μL通过尾部静脉注射进体重为20g的裸鼠体内，之后在15min、30min、45min、60min、75min和90min通过MRI成像仪扫描获得裸鼠肿瘤部位的T1成像图和T1信号值。以注射G5-Fe3O4-Au NFs之前的裸鼠T1成像作为空白对照。裸鼠体内T1成像图如图11(a)所示，T1信号值如图11(b)所示，结果表明G5-Fe3O4-Au NFs可以通过EPR效应在裸鼠肿瘤部位聚集，并进行增强T1成像，且在60min时达到最佳的成像效果。证明本方法合成的G5-Fe3O4-Au NFs具有较好的T1成像效果。
实施例10
体内CT成像测试：
将实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配制成金浓度为40mM的G5-Fe3O4-Au NFs溶液，取200μL通过尾部静脉注射进体重为20g的裸鼠体内，之后在15min、30min、45min、60min、75min和90min分别通过CT成像仪扫描获得裸鼠肿瘤部位的CT成像图和CT信号值。以注射G5-Fe3O4-Au NFs之前的裸鼠CT成像作为空白对照。裸鼠体内CT成像图如图12(a)所示，CT信号值如图12(b)所示，结果显示：G5-Fe3O4-Au NFs可以通过EPR效应在裸鼠肿瘤部位聚集，并进行增强CT成像，而且在60min时达到最佳的成像效果。随着时间的增加，由于G5-Fe3O4-Au NFs的代谢，裸鼠肿瘤部位CT信号减弱。证明本方法合成的G5-Fe3O4-Au NFs具有较好的CT成像效果。
实施例11
体内PA成像测试：
将实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配制成金浓度为40mM的G5-Fe3O4-Au NFs溶液，取200μL通过尾部静脉注射进体重为20g的裸鼠体内，之后在15min、30min、45min、60min、75min和90min分别通过PA成像仪扫描获得裸鼠肿瘤部位的PA成像图和PA信号值。以注射G5-Fe3O4-Au NFs之前的裸鼠PA成像作为空白对照。裸鼠体内PA成像图如图13(a)所示，PA信号值如图13(b)所示，结果显示：G5-Fe3O4-Au NFs可以通过EPR效应在裸鼠肿瘤部位聚集，并进行增强PA成像，而且在60min时达到最佳的成像效果。由于材料的代谢，随着时间的增加，裸鼠肿瘤部位PA信号减弱。证明本方法合成的G5-Fe3O4-Au NFs具有较好的PA成像效果。
实施例12
体内光热治疗/放疗联合治疗测试：
取实施例1中制备的G5-Fe3O4-Au NFs用无菌生理盐水配制成金浓度为20mM的母液。取100μL通过瘤内注射在体重为20g的裸鼠肿瘤内，之后将负荷肿瘤的裸鼠分成六组，分别经过不同方式处理：第一组不经过任何处理；第二组经过放疗；第三组瘤内注射G5-Fe3O4-AuNFs；第四组瘤内注射G5-Fe3O4-Au NFs并在808nm激光下照射5min；第五组瘤内注射G5-Fe3O4-Au NFs并经过放疗；第六组瘤内注射G5-Fe3O4-Au NFs并经过808nm激光下照射5min及放疗。之后记录15天内裸鼠肿瘤体积、裸鼠体重和40天内裸鼠存活率。六种处理方式的裸鼠肿瘤部位的体积、裸鼠体重和40天内裸鼠存活率测试结果分别如图14(a)、(b)、(c)所示，可知在不同处理方式下裸鼠体重的增长百分比在15天内均未超过25％，并且G5-Fe3O4-AuNFs+激光+放疗治疗组的肿瘤体积得到有效控制，在15天只增长了0.2倍，而其他五组的肿瘤体积分别增长了32倍，16倍，29倍，8倍和6倍，存活率的测试结果显示G5-Fe3O4-Au NFs+激光+放疗治疗组的裸鼠在治疗后40天内未出现死亡，而其他五组裸鼠分别在第16、17、18、25、29天开始出现死亡。由此得出结论，G5-Fe3O4-Au NFs+激光对肿瘤细胞具有光热治疗作用，G5-Fe3O4-Au NFs+放疗对肿瘤细胞具有放疗增敏作用，而G5-Fe3O4-Au NFs+激光+放疗具有更突出的肿瘤治疗效果，即光热治疗和放疗能协同增强肿瘤治疗效果。证明本方法合成的G5-Fe3O4-Au NFs能应用到小动物体内，实现靶向体内肿瘤光热治疗和放疗联合的协同增强治疗。
Claims (10)
1.一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，包括：
(1)将无水氯化铁FeCl3溶于一缩二乙二醇中，加入柠檬酸钠搅拌溶解，再加入无水乙酸钠继续搅拌至溶液澄清，然后进行反应，冷却至室温，离心，烘干，得到超小四氧化三铁纳米颗粒Fe3O4NPs，活化处理，透析，冷冻干燥，得到活化的超小Fe3O4NPs；其中FeCl3、柠檬酸钠和无水乙酸钠的质量比为0.64～0.7:0.47～0.50:1.31～1.33；
(2)将第五代树状大分子G5溶于超纯水中，水浴预热，加入氯金酸溶液，搅拌反应，得到树状大分子稳定的金纳米颗粒G5-Au NPs，溶于超纯水中，加入步骤(1)的超小Fe3O4NPs，继续搅拌反应，透析，冷冻干燥，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金复合纳米颗粒G5-Fe3O4-Au NPs；其中氯金酸与G5的摩尔比为12～15:1；超小Fe3O4NPs与G5-Au NPs的质量比为5～7:15～20；
(3)将步骤(2)得到的G5-Fe3O4-Au NPs溶于超纯水中，超声分散，滴加至氯金酸溶液中，搅拌，再依次加入AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液，继续搅拌，得到树状大分子稳定的超小四氧化三铁-金纳米花G5-Fe3O4-Au NFs溶液，乙酰化处理，离心，冷冻干燥，即得；其中G5-Fe3O4-Au NPs溶液的浓度为0.7～0.9mM，氯金酸溶液的浓度为0.2～0.4mM，AgNO3溶液的浓度为2～4mM，AA溶液的浓度为0.1～0.3M；G5-Fe3O4-Au NPs、氯金酸、AgNO3和AA溶液的体积比为1～2:200～250:2～3:1。
2.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌溶解的工艺参数为：60～80℃下搅拌1～2h；反应的工艺参数为：反应温度为180～220℃，反应时间为3～4h。
3.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(1)中离心的工艺条件为：8500～9000rpm离心10～15min，弃上清液，用无水乙醇回溶，再8500～9000rpm离心10～15min，重复操作2～3次。
4.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(1)中活化处理的工艺条件为：将超小Fe3O4NPs分散于DMSO中，再加入EDC和NHS的DMSO溶液，室温搅拌2～3h；其中超小Fe3O4NPs、EDC与NHS的质量比为50～60:134～144:65～70。
5.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(2)中水浴预热的工艺参数为：水浴温度为50～70℃，预热时间为20～30min；搅拌反应的时间为2～3h；继续搅拌反应的时间为2～3d。
6.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(1)和(2)中透析的工艺条件为：采用截留分子量为1000～3000的透析袋透析3天，每次透析所用蒸馏水2L，共换水9次。
7.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(3)中搅拌的时间为1～3min；继续搅拌的时间为2～4h。
8.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(3)中离心的工艺条件为：8500～9000rpm离心10～15min，弃上清液，用去离子水回溶，再8500～9000rpm离心10～15min，重复操作2～3次。
9.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(3)中乙酰化的工艺条件为：向G5-Fe3O4-Au NFs溶液中先加入三乙胺反应0.5～1h再加入乙酸酐反应22～26h；其中G5-Fe3O4-Au NFs、三乙胺和乙酸酐的体积比为500:0.035～0.045:0.02～0.03。
10.根据权利要求1所述的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，其特征在于：所述步骤(3)中的G5-Fe3O4-Au NFs用于肿瘤的MR/CT/PA成像以及光热治疗和化疗。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111939275A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-17 | 同济大学 | 一种双模态造影剂、制备方法及其应用 |
| IT202000001048A1 (it) | 2020-01-21 | 2021-07-21 | Univ Degli Studi Padova | Nanoparticelle multifunzionali a base di nanoleghe metalliche per usi diagnostici e terapeutici. |
| CN113559084A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-29 | 东华大学 | 一种基于微流控芯片的载药超小四氧化三铁纳米团簇及其制备方法和应用 |
| IT202100001049A1 (it) | 2021-01-21 | 2022-07-21 | Univ Degli Studi Padova | Nanoparticelle multifunzionali a base di nanoleghe metalliche per usi diagnostici e terapeutici. |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48103725A (zh) * | 1972-04-10 | 1973-12-26 | ||
| US5043101A (en) * | 1983-02-08 | 1991-08-27 | Gordon Robert T | Ferromagnetic, diamagnetic or paramagnetic particles useful in the diagnosis and treatment of disease |
| EP1284485A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-19 | Degussa AG | Superparamagnetische oxidische Partikel, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| CN102153871A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-08-17 | 东华大学 | mPEG修饰的树状大分子/金纳米粒子的制备方法 |
| CN103143041A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 东华大学 | 基于叶酸修饰的四氧化三铁纳米颗粒的靶向mri造影剂的制备方法 |
| CN103223178A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 东华大学 | 叶酸修饰的多功能靶向造影剂磁性氧化铁/金纳米颗粒的制备方法 |
| CN104690288A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-06-10 | 南京邮电大学 | 花状金纳米颗粒的制备方法及其作为sers增强基底的应用 |
| CN104826139A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 东华大学 | 一种rgd多肽靶向的超小四氧化三铁mri阳性纳米探针的制备方法 |
| CN105288620A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种用于肿瘤靶向治疗的金纳米花的制备方法 |
| CN106806904A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 复旦大学 | 一种靶向肺癌的低毒量子点制剂 |
-
2018
- 2018-04-02 CN CN201810282889.5A patent/CN108514642B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48103725A (zh) * | 1972-04-10 | 1973-12-26 | ||
| US5043101A (en) * | 1983-02-08 | 1991-08-27 | Gordon Robert T | Ferromagnetic, diamagnetic or paramagnetic particles useful in the diagnosis and treatment of disease |
| EP1284485A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-19 | Degussa AG | Superparamagnetische oxidische Partikel, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung |
| CN102153871A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-08-17 | 东华大学 | mPEG修饰的树状大分子/金纳米粒子的制备方法 |
| CN103143041A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-12 | 东华大学 | 基于叶酸修饰的四氧化三铁纳米颗粒的靶向mri造影剂的制备方法 |
| CN103223178A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 东华大学 | 叶酸修饰的多功能靶向造影剂磁性氧化铁/金纳米颗粒的制备方法 |
| CN104690288A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-06-10 | 南京邮电大学 | 花状金纳米颗粒的制备方法及其作为sers增强基底的应用 |
| CN104826139A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 东华大学 | 一种rgd多肽靶向的超小四氧化三铁mri阳性纳米探针的制备方法 |
| CN105288620A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种用于肿瘤靶向治疗的金纳米花的制备方法 |
| CN106806904A (zh) * | 2015-11-27 | 2017-06-09 | 复旦大学 | 一种靶向肺癌的低毒量子点制剂 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JIE HUANG ET AL: "Rational Design and Synthesis of γFe 2 O 3 @Au Magnetic Gold Nanofl owers for Effi cient Cancer Theranostics", 《ADV. MATER》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT202000001048A1 (it) | 2020-01-21 | 2021-07-21 | Univ Degli Studi Padova | Nanoparticelle multifunzionali a base di nanoleghe metalliche per usi diagnostici e terapeutici. |
| WO2021148973A1 (en) | 2020-01-21 | 2021-07-29 | Universita' Degli Studi Di Padova | Multifunctional nanoparticles based on metallic nanoalloys for diagnostic and therapeutic use |
| CN111939275A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-17 | 同济大学 | 一种双模态造影剂、制备方法及其应用 |
| CN111939275B (zh) * | 2020-07-28 | 2022-10-25 | 同济大学 | 一种双模态造影剂、制备方法及其应用 |
| IT202100001049A1 (it) | 2021-01-21 | 2022-07-21 | Univ Degli Studi Padova | Nanoparticelle multifunzionali a base di nanoleghe metalliche per usi diagnostici e terapeutici. |
| CN113559084A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-29 | 东华大学 | 一种基于微流控芯片的载药超小四氧化三铁纳米团簇及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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