CN112717130A - 一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 - Google Patents
一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112717130A CN112717130A CN202110024726.9A CN202110024726A CN112717130A CN 112717130 A CN112717130 A CN 112717130A CN 202110024726 A CN202110024726 A CN 202110024726A CN 112717130 A CN112717130 A CN 112717130A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aupd
- core
- nanosphere
- shell
- radiosensitizer
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000002534 radiation-sensitizing agent Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008685 targeting Effects 0.000 title claims description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 38
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 24
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 15
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 11
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 229910003244 Na2PdCl4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 abstract description 7
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 abstract description 5
- 230000000637 radiosensitizating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 24
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 description 17
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 9
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 8
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 2
- 230000004700 cellular uptake Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000003617 erythrocyte membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 2
- NHBKXEKEPDILRR-UHFFFAOYSA-N 2,3-bis(butanoylsulfanyl)propyl butanoate Chemical compound CCCC(=O)OCC(SC(=O)CCC)CSC(=O)CCC NHBKXEKEPDILRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100028292 Aladin Human genes 0.000 description 1
- 101710065039 Aladin Proteins 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 208000029742 colonic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000002601 intratumoral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- ABKQFSYGIHQQLS-UHFFFAOYSA-J sodium tetrachloropalladate Chemical compound [Na+].[Na+].Cl[Pd+2](Cl)(Cl)Cl ABKQFSYGIHQQLS-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0038—Radiosensitizing, i.e. administration of pharmaceutical agents that enhance the effect of radiotherapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
- A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
- A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
- A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/5176—Compounds of unknown constitution, e.g. material from plants or animals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/054—Nanosized particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
- B22F1/065—Spherical particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/07—Metallic powder characterised by particles having a nanoscale microstructure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/17—Metallic particles coated with metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
- B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
- B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Botany (AREA)
- Zoology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明提供了一种Au@AuPd核‑壳纳米球，包括金纳米球以及生长于所述金纳米球表面上的AuPd二维纳米薄膜层，所述金纳米球与AuPd二维纳米薄膜层组成Au@AuPd核‑壳纳米球；所述Au@AuPd核‑壳纳米球的直径为20～200nm。本发明还提供了Au@AuPd核‑壳纳米球的制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法。本发明Au@AuPd核‑壳纳米球具有放射增敏的性能，再结合AuPd二维纳米薄膜层的产氧功能，使得本发明Au@AuPd核‑壳纳米球的光动力治疗效果大大提升，肿瘤细胞辐照存活率大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及生物纳米医药技术领域，具体涉及一种具有缓解肿瘤内缺氧的Au@AuPd核-壳纳米球，本发明还涉及一种Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，本发明还涉及一种靶向纳米放射增敏剂及其制备方法。
背景技术
金是生物安全性良好的材料，是理想的辐射增敏剂。金纳米颗粒由于具有毒性低、制备容易、尺寸和形貌可控、易于表面功能化、高化学稳定性和良好生物相容性等优点，在生物医学领域已有广泛应用。钯纳米颗粒可以催化H2O2降解产生氧气，从而减轻缺氧。核-壳型纳米颗粒是以一个尺寸在微米至纳米级的球形颗粒为核，在其表面包覆数层均匀纳米薄膜而形成的一种复合多相结构，核与壳之间通过物理或化学作用相互连接。通过核-壳结构修饰，将金和钯颗粒连接在一起，形成具有放射增敏性能，同时具有产氧功能的纳米颗粒，有利于增敏剂材料在肿瘤中富集。
针对在临床应用过程中存在的问题与不足提供一种纳米放射增敏剂，为临床纳米放射增敏剂的设计与应用提供新思路。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有缓解肿瘤内缺氧的Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法，，本发明还提供了一种靶向纳米放射增敏剂及其制备方法，以解决肿瘤放射治疗过程存在的肿瘤局部微环境缺氧、放射治疗效果差等问题。
第一方面，本发明提供了一种Au@AuPd核-壳纳米球，包括金纳米球以及生长于所述金纳米球表面上的AuPd二维纳米薄膜层，所述金纳米球与AuPd二维纳米薄膜层组成Au@AuPd核-壳纳米球；
所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为20～200nm。
优选的，所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为60～100nm。
更优选的，所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为80nm。
金是生物安全性良好的材料，是理想的辐射增敏剂。金纳米颗粒由于具有毒性低、制备容易、尺寸和形貌可控、易于表面功能化、高化学稳定性和良好生物相容性等优点，在生物医学领域已有广泛应用。钯纳米颗粒可以催化H2O2降解产生氧气，从而减轻缺氧。核-壳型纳米颗粒是以一个尺寸在微米至纳米级的球形颗粒为核，在其表面包覆数层均匀纳米薄膜而形成的一种复合多相结构，核与壳之间通过物理或化学作用相互连接。本发明Au@AuPd核-壳纳米球包括金纳米球以及生长于所述金纳米球表面上的AuPd二维纳米薄膜层，金纳米球本身具有放射增敏的性能，再结合AuPd二维纳米薄膜层的产氧功能，使得本发明Au@AuPd核-壳纳米球的光动力治疗效果大大提升，肿瘤细胞辐照存活率大大降低，在制备纳米放射增敏剂方面具有重要用途。
第二方面，本发明还提供了一种Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，包括如下步骤：
提供金纳米球、Na2PdCl4溶液和AuCl4溶液，将三者混合至澄清后向混合体系中添加抗坏血酸，静置12h以上，8000～15000rpm离心3～30min，收集沉淀为Au@AuPd核-壳纳米球；
所述金纳米球、AuCl4和Na2PdCl4的质量之比为40～90:5～10:1，所述Na2PdCl4与抗坏血酸的摩尔比为1:250～750。
优选的，所述静置的环境温度为25℃，所述静置时间为24h；
所述离心转速为10000rpm，所述离心时间为10min。
优选的，收集沉淀后先用去离子水洗涤、离心收集沉淀，重复1～3次，最后将收集的沉淀转移至真空炉中干燥4～12h，制得Au@AuPd核-壳纳米球。由此得到纯度较高的Au@AuPd核-壳纳米球。
本发明Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法采用金纳米球、Na2PdCl4溶液和AuCl4溶液混合自生长的方法制备Au@AuPd核-壳纳米球，其制备方法步骤简单、成本低，可用于大规模工业化生产Au@AuPd核-壳纳米球。
第三方面，本发明还提供了一种靶向纳米放射增敏剂，包括前述第一方面任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球以及PLT衍生膜，所述PLT衍生膜包覆所述Au@AuPd核-壳纳米球。
优选的，所述PLT衍生膜的厚度为10～30nm。
本发明靶向纳米放射增敏剂，包括Au@AuPd核-壳纳米球以及包覆于所述Au@AuPd核-壳纳米球表面的PLT衍生膜。PLT衍生膜(即血小板膜，Platelet，简称PLT)存在的表面标记物，通过将血小板膜覆盖在纳米粒子上，可以屏蔽免疫系统的响应，同时使纳米粒子具有血小板的特性，可靶向运输至肿瘤内受损的血管系统，因而具有靶向肿瘤组织的作用。本发明靶向纳米放射增敏剂可靶向富集于肿瘤组织，同时借助于Au@AuPd核-壳纳米球的放射增敏、分解过氧化氢产氧功能等，减轻肿瘤缺氧而产生放疗抗性，提升肿瘤靶向放射治疗的效果。
本发明靶向纳米放射增敏剂可靶向富集于肿瘤组织，同时可减轻肿瘤缺氧而产生放疗抗性。本发明针对在临床应用过程中存在的问题与不足提出了新的解决方法。同时，为纳米放射增敏剂的设计与应用提供新思路。
第四方面，本发明还提供了一种靶向纳米放射增敏剂的制备方法，包括以下步骤：
提供血小板与前述第一方面任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球并重悬于PBS缓冲液中，将混合体系用多孔膜挤出混合5次以上后离心，收集沉淀即为靶向纳米放射增敏剂；
多孔膜的孔径为100～300nm。
优选的，将混合体系用孔径为200nm的聚碳酸酯多孔膜将混合物挤出11次，1000g离心20min后去上清，制得靶向纳米放射增敏剂。
本发明靶向纳米放射增敏剂的制备方法采用多孔膜挤出血小板与Au@AuPd核-壳纳米球的混合体系，通过促进血小板与Au@AuPd核-壳纳米球混合的方式促进血小板膜转移到Au@AuPd核-壳纳米球上以包覆Au@AuPd核-壳纳米球，该制备方法步骤简单、成本低，可用于大规模工业化生产靶向纳米放射增敏剂。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本发明实施例1提供CANS的形态结构图；
图2为本发明实施例2提供的PLT/CANS的形态结构图；
图3为PLT/CANS的紫外-可见光谱图；
图4为体外产氧水平数据图；
图5为细胞对三种纳米颗粒的富集效果图；
图6为细胞经三种纳米颗粒孵育后辐照活性数据图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
第一方面，本发明提供了一种Au@AuPd核-壳纳米球，包括金纳米球以及生长于所述金纳米球表面上的AuPd二维纳米薄膜层，所述金纳米球与AuPd二维纳米薄膜层组成Au@AuPd核-壳纳米球；
所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为20～200nm。
优选的，所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为60～100nm。
更优选的，所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为80nm。
第二方面，本发明还提供了一种Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，包括如下步骤：
提供金纳米球、Na2PdCl4溶液和AuCl4溶液，将三者混合至澄清后向混合体系中添加抗坏血酸，静置12h以上，8000～15000rpm离心3～30min，收集沉淀为Au@AuPd核-壳纳米球；
所述金纳米球、AuCl4和Na2PdCl4的质量之比为40～90:5～10:1，所述Na2PdCl4与抗坏血酸的摩尔比为1:250～750。
优选的，所述静置的环境温度为25℃，所述静置时间为24h；
所述离心转速为10000rpm，所述离心时间为10min。
优选的，收集沉淀后先用去离子水洗涤、离心收集沉淀，重复1～3次，最后将收集的沉淀转移至真空炉中干燥4～12h，制得Au@AuPd核-壳纳米球。
第三方面，本发明还提供了一种靶向纳米放射增敏剂，包括前述第一方面任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球以及PLT衍生膜，所述PLT衍生膜包覆所述Au@AuPd核-壳纳米球。
优选的，所述PLT衍生膜的厚度为10～30nm。
第四方面，本发明还提供了一种靶向纳米放射增敏剂的制备方法，包括以下步骤：
提供血小板与前述第一方面任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球并重悬于PBS缓冲液中，将混合体系用多孔膜挤出混合5次以上后离心，收集沉淀即为靶向纳米放射增敏剂；
多孔膜的孔径为100～300nm。
优选的，将混合体系用孔径为200nm的聚碳酸酯多孔膜将混合物挤出11次，1000g离心20min后去上清，制得靶向纳米放射增敏剂。
以下通过具体的实施方式详细阐述Au@AuPd核-壳纳米球、靶向纳米放射增敏剂的制备方法以及制得的Au@AuPd核-壳纳米球、靶向纳米放射增敏剂。
实施例1
(1)准备材料、试剂及仪器
材料：60nm金纳米球Au(购自英国BBI solution公司)，四氯钯酸钠(Na2PdCl4)、抗坏血酸(ACS，≥99％)、四水合氯金酸(AuCl4·4H2O，AR 47.8％)(购自中国上海阿拉丁试剂有限公司)。
试剂：RPMI 1640培养基粉末(购于GIBCO)，链霉素/青霉素双抗(购于GIBCO)，PBS(购于赛默飞生物科技有限公司)，胰蛋白酶(购于GIBCO)，FBS(购于GIBCO)；王水(购于GIBCO)。
细胞株：CT 26细胞株(购于中国科学院细胞库)。实验小鼠：BALB/c(购于北京维通利华实验动物技术有限公司)。
实验仪器：纯水仪(Direct-Q3，Millipore，美国)；溶解氧仪(HI9146，韩国)；紫外可见分光光度(Lambda 35,Perkin-Elmer，美国)；透射电子显微镜(JEOL-2100)；电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)
提供2ml浓度为1mM的Na2PdCl4溶液和0.1ml浓度为200mM的AuCl4·4H2O溶液以及1ml浓度为50mg/ml的金纳米球溶液，向金纳米球溶液中添加Na2PdCl4溶液和AuCl4·4H2O溶液，搅拌至澄清。再加入1ml浓度为1M的抗坏血酸，25℃静置24h。然后在10000rpm下离心10分钟，用去离子水3次洗涤，进一步纯化颗粒。所得产物在真空炉中干燥8小时后，制成Au@AuPd核-壳纳米球(简称CANS)，保存备用。
用透射电镜观察实施例1制备的Au@AuPd核-壳纳米球的形态结构。如图1所示，CANS纳米颗粒呈球形，直径约为80nm，表明本发明实施例1成功制备出了Au@AuPd核-壳纳米球(简称CANS)。
实施例2
制备血小板：采用梯度离心法收集小鼠全血，将10mL新鲜的小鼠血液以100g离心20分钟，吸取上层的富血小板血清，再800g离心20分钟，获得血小板沉淀。然后用PBS反复洗涤血小板，保存备用。
制备靶向纳米放射增敏剂：血小板与50μg Au@AuPd核-壳纳米球(简称CANS)重悬于1mL PBS缓冲液中混匀，然后用孔径为200nm的聚碳酸酯多孔膜Avanti小型挤出机将混合物挤出11次，最后1000g离心20分钟，去上清，获得PLT/CANS纳米颗粒，即靶向纳米放射增敏剂。
为方便后期对照实验，本实施例按照上述PLT/CANS纳米颗粒的制备方法制备了RBC/CANS纳米颗粒作为对照组，其唯一的不同点在于将血小板替换成红细胞膜。
效果实施例
(1)PLT-CANS的表征分析
采用透射电子显微镜对制备的包覆有PLT衍生膜后的纳米颗粒(PLT/CANS)进行形态观察。如图2所示，用PLT衍生膜进行修饰后获得PLT-CANS，其形态结构与原CANS纳米颗粒相似，约增加了14nm。结果表明实施例2制备出了靶向纳米放射增敏剂。
采用Lambda 35(Perkin-Elmer)紫外可见分光光度法测定紫外可见光谱对PLT-CANS进行表征。如图3所示，在488nm激光照射下，PLT/CANS的紫外-可见光谱在较宽的光谱范围内表现出很强的吸收。以上结果表明本发明PLT衍生膜成功包覆纳米颗粒，对其光学性质不产生影响。
(2)体外产氧水平测定
研究表明肿瘤组织内具有较高水平的H2O2，本发明效果实施例分别在体外H2O2溶液中加入60nm金颗粒(Au)、本发明实施例1制备的Au@AuPd核-壳纳米球(CANS)和实施例2制备的PLT/CANS，通过测量其产氧情况，检测所制备的PLT/CANS的体外产氧活性。
如图4所示，三条曲线从上往下依次为PLT/CANS、CANS和Au。结果表明，10min的体外产氧检测中，金颗粒组(Au)氧含量一直处于较低水平，无明显变化。Au@AuPd核-壳纳米球(CANS)组和PLT/CANS组，随着孵育时间的累积，氧气释放水平递增，分别达到21.3mg/ml和22.7mg/ml。结果表明本发明所制备Au@AuPd核-壳纳米球及PLT/CANS颗粒具有高效的催化过氧化氢分解释放氧气的活性。更重要的是，PLT衍生膜的包覆没有影响其催化活性，因此PLT/CANS颗粒可用于缓解瘤内缺氧。
(3)细胞摄取能力的检测
为了评估实施例2制备的PLT/CANS颗粒在肿瘤细胞中的摄取情况，以CANS纳米颗粒(Control组)、包覆有红细胞膜的纳米颗粒RBC/CANS(RBC/CANS组)分别作为对照，PLT/CANS颗粒作为实验组，通过小鼠结肠癌细胞孵育后，检测细胞内Au的含量，以此来反映纳米材料的细胞摄取能力。
如图5所示，PLT/CANS颗粒组的金含量极显著高于CANS纳米颗粒组和RBC/CANS组，表明相比于CANS纳米颗粒组和RBC/CANS组，PLT/CANS颗粒组具有极显著的肿瘤细胞富集现象。结果表明肿瘤细胞对没有修饰的CANS和红细胞膜修饰的RBC/CANS摄取率均明显低于带有PLT膜修饰组，说明PLT/CANS具有良好的肿瘤靶向和富集能力。
(4)辐照敏感性检测
进一步检测PLT/CANS的辐射敏感性。CT 26细胞分别与不同浓度的纳米材料(CANS组为Au@AuPd核-壳纳米球，RBC/CANS组为红细胞膜包覆的Au@AuPd核-壳纳米球，PLT/CANS组为血小板膜包覆的Au@AuPd核-壳纳米球，三组纳米颗粒的浓度均为100ug/ml)孵育后，进行辐照处理，辐射剂量为6Gy，再通过测定细胞活力检测辐射敏感性。
结果表明，PLT/CANS组细胞活力明显降低，而且随着浓度的提升，其下降幅度最为明显，即对辐照更敏感，发挥了极显著的增敏作用。当纳米材料浓度达到200ug/ml时，辐照后加入CANS组和RBC/CANS组细胞活力相当，约为70％，而加入PLT/CANS组，辐照后细胞活力约为20％，即PLT/CANS增敏效果更为明显。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种Au@AuPd核-壳纳米球，其特征在于，包括金纳米球以及生长于所述金纳米球表面上的AuPd二维纳米薄膜层，所述金纳米球与AuPd二维纳米薄膜层组成Au@AuPd核-壳纳米球；
所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为20～200nm。
2.如权利要求1所述的Au@AuPd核-壳纳米球，其特征在于，所述Au@AuPd核-壳纳米球的直径为60～100nm。
3.一种Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供金纳米球、Na2PdCl4溶液和AuCl4溶液，将三者混合至澄清后向混合体系中添加抗坏血酸，静置12h以上，8000～15000rpm离心3～30min，收集沉淀为Au@AuPd核-壳纳米球；
所述金纳米球、AuCl4和Na2PdCl4的质量之比为40～90:5～10:1，所述Na2PdCl4与抗坏血酸的摩尔比为1:250～750。
4.如权利要求3所述的Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，其特征在于，所述静置的环境温度为25℃，所述静置时间为24h；
所述离心转速为10000rpm，所述离心时间为10min。
5.如权利要求3所述的Au@AuPd核-壳纳米球的制备方法，其特征在于，收集沉淀后先用去离子水洗涤、离心收集沉淀，重复1～3次，最后将收集的沉淀转移至真空炉中干燥4～12h，制得Au@AuPd核-壳纳米球。
6.一种靶向纳米放射增敏剂，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球以及PLT衍生膜，所述PLT衍生膜包覆所述Au@AuPd核-壳纳米球。
7.如权利要求6所述的靶向纳米放射增敏剂，其特征在于，所述PLT衍生膜的厚度为10～30nm。
8.一种靶向纳米放射增敏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供血小板与权利要求1-5任一项所述的Au@AuPd核-壳纳米球并重悬于PBS缓冲液中，将混合体系用多孔膜挤出混合5次以上后离心，收集沉淀即为靶向纳米放射增敏剂；
多孔膜的孔径为100～300nm。
9.如权利要求8所述的靶向纳米放射增敏剂的制备方法，其特征在于，将混合体系用孔径为200nm的聚碳酸酯多孔膜将混合物挤出11次，1000g离心20min后去上清，制得靶向纳米放射增敏剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110024726.9A CN112717130A (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110024726.9A CN112717130A (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112717130A true CN112717130A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75589813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110024726.9A Pending CN112717130A (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112717130A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011156952A1 (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-22 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 核壳型磁性合金纳米颗粒的制备方法 |
| US20160271274A1 (en) * | 2013-11-07 | 2016-09-22 | The Johns Hopkins University | Synthesis and use of targeted radiation enhancing iron oxide-silica-gold nanoshells for imaging and treatment of cancer |
-
2021
- 2021-01-08 CN CN202110024726.9A patent/CN112717130A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011156952A1 (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-22 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 核壳型磁性合金纳米颗粒的制备方法 |
| US20160271274A1 (en) * | 2013-11-07 | 2016-09-22 | The Johns Hopkins University | Synthesis and use of targeted radiation enhancing iron oxide-silica-gold nanoshells for imaging and treatment of cancer |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| CUIXIA BI,ET AL: ""Understanding the effect of ultrathin AuPd alloy shells of irregularly shaped Au@AuPd nanoparticles with high-index facets on enhanced performance of ethanol oxidation"", 《NANOSCALE》, vol. 47, no. 7, pages 20105 - 20116 * |
| CUIXIA BI,ET AL: ""Understanding the effect of ultrathin AuPd alloy shells of irregularly shaped Au@AuPd nanoparticles with high-index facets on enhanced performance of ethanol oxidation"", 《NANOSCALE》, vol. 7, no. 47, 16 December 2015 (2015-12-16), pages 20106 - 20107 * |
| DONGLIN XIA, ET AL: ""Au–Hemoglobin Loaded Platelet Alleviating Tumor Hypoxia and Enhancing the Radiotherapy Effect with Low-Dose X-ray"", 《ACS NANO》, vol. 14, no. 11, pages 15654 * |
| 张镇西主编: "《生物医学光子学：诊断、治疗与监测》", 31 August 2017, 西安交通大学出版社, pages: 269 - 270 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Song et al. | Fluorescent carbon nanodots conjugated with folic acid for distinguishing folate-receptor-positive cancer cells from normal cells | |
| Pan et al. | Au3+‐Functionalized UiO‐67 Metal‐Organic Framework Nanoparticles: O2•− and• OH Generating Nanozymes and Their Antibacterial Functions | |
| Yadav et al. | Functional TiO 2 nanocoral architecture for light-activated cancer chemotherapy | |
| Wang et al. | Multi-layered tumor-targeting photothermal-doxorubicin releasing nanotubes eradicate tumors in vivo with negligible systemic toxicity | |
| Zhang et al. | Graphene oxide and adenosine triphosphate as a source for functionalized carbon dots with applications in pH-triggered drug delivery and cell imaging | |
| Li et al. | Erythrocyte membrane nano-capsules: biomimetic delivery and controlled release of photothermal–photochemical coupling agents for cancer cell therapy | |
| CN107158379B (zh) | 核酸适配体修饰核壳型复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN106362148A (zh) | 一种普鲁士蓝纳米介晶细胞膜包覆修饰方法 | |
| CN113933501A (zh) | 一种免疫磁珠及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | Reaction inside a viral protein nanocage: Mineralization on a nanoparticle seed after encapsulation via self-assembly | |
| Cao et al. | Graphene quantum dots prepared by electron beam irradiation for safe fluorescence imaging of tumor | |
| CN111671897A (zh) | 一种两性离子修饰树状大分子包裹金纳米颗粒/HIF-1α siRNA复合物的制备 | |
| WO2020169117A1 (zh) | 具有肝癌靶向和放疗增敏特性的金纳米花及其制备与应用 | |
| Nabavifard et al. | Application of dendrimer/gold nanoparticles in cancer therapy: a review | |
| CN109112098B (zh) | 促进细胞生长的纳米金核复合物、制备方法及应用 | |
| CN112717130A (zh) | 一种Au@AuPd核-壳纳米球及其制备方法、靶向纳米放射增敏剂及其制备方法 | |
| CN112755185A (zh) | 一种聚多巴胺包裹的载药二硫化钼纳米片及其制备和应用 | |
| CN111517359B (zh) | 一种手性硫化铜超粒子的合成方法 | |
| Zhu et al. | Biomimetic gold nanomaterials for biosensing, bioimaging and biotherapy: A mini-review | |
| CN110898228B (zh) | 肿瘤自靶向光致异构纳米载体及其制备方法 | |
| Cavuslar et al. | pH and molecular weight dependence of auric acid reduction by polyethylenimine and the gene transfection efficiency of cationic gold nanoparticles thereof | |
| CN115192708A (zh) | 负载抗肿瘤药物的纳米复合材料、纳米载药体系及制备与应用 | |
| CN112870355B (zh) | 一种复合纳米多孔的铂基配位聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN111203547B (zh) | 小尺寸铝纳米簇材料及其合成方法 | |
| CN113940998A (zh) | 一种纳米载氧颗粒及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220929 Address after: 518042 24F, block C, Neo Green Plaza, No. 6009, Shennan Avenue, Tian'an community, Shatou street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Applicant after: Shenzhen everything Sensor Technology Co.,Ltd. Address before: 518052-1606, East and west block, Yihai Plaza, 18 Chuangye Road, Nanguang community, Nanshan street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: Shenzhen all things Innovation Group Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |