CN114209827A - 用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其通过以下方法制备得到：1)将四苯基卟啉溶解在盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，将得到的溶液加入到含CTAB的水溶液中并搅拌；2)向得到的溶液中注入四乙氧基硅烷，再加入氨水，同时升温，持续搅拌反应；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米颗粒。本发明提供的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，呈均一的球形结构，具备规则、有序的孔道结构，有出色的药物装载能力；同时因卟啉的掺入，使其在特定波长的光照下能高效产生单线态氧，通过负载药物可以实现光动力治疗与化疗的联合，能极大提高治疗效果，为癌症临床治疗带来光明的前景。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料与医学领域，特别涉及一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子。
背景技术
目前临床上常用的癌症治疗方法有手术切除、化疗及放疗等，这些方法虽然在短期内效果明显，然而极易复发和转移，给患者带来极大的痛苦。近年来，逐步兴起了光治疗方法，其中，光动力疗法(PDT)具有低毒性、无创等优点，有效减少了患者痛苦，提高了治疗效率，是一种很有前景的癌症治疗方法。光动力过程中光敏剂吸收光能，电子由基态(S0)到单线态(S1)，然后通过系统间交叉(ISC)转化到三重态(T1)，与周围的氧反应，产生活性氧(ROS)，主要是单线态氧(1O2)，从而高效破坏肿瘤细胞。其中，光敏剂的选择至关重要，通常要选择单线态氧产率高，水溶性好，生物相容性好的材料作为光敏剂。卟啉和卟啉衍生物具有良好的光动力学性质，通常作为光敏剂用于癌症治疗。
介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)因其丰富的孔道结构，因此具有高效的药物装载能力，且表面易于修饰，生物相容性好，所以经常作为药物载体进行靶向给药、控释等，在肿瘤治疗中展现出巨大的潜力。若能通过特殊的介孔二氧化硅纳米颗粒将光动力疗法与药物化疗相结合，可有望极大提供治疗效果，但现在未见公开可靠的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，该纳米粒子通过以下方法制备得到：
1)将四苯基卟啉溶解在盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，然后将得到的溶液加入到含CTAB的水溶液中并搅拌；
2)向步骤2)得到的溶液中注入四乙氧基硅烷，然后再加入氨水，同时升温，持续搅拌反应；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米颗粒。
优选的是，该纳米粒子通过以下方法制备得到：
1)将2mg四苯基卟啉溶解在0.5mL的浓度为0.5mM/L的盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，然后将得到的溶液加入到10mL含10mM CTAB的水溶液中并搅拌；
2)向步骤2)得到的溶液中注入0.05mL四乙氧基硅烷，然后再加入0.01mL氨水，同时升温至40℃，持续搅拌2h；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法还包括以下步骤：
3)在纳米粒子表面修饰氨基：在水中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和步骤2)制得的掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子，在室温下持续搅拌反应，然后将得到的溶液在加热条件下回流，反应结束后离心收集产物并洗涤，得到表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，所述步骤3)具体为：在20mL水中加入0.5mL 3-氨基丙基三乙氧基硅烷和10mg步骤2)制得的掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子，在室温下持续搅拌24h，然后将得到的溶液转移至烧瓶中并在100℃下回流4h，反应结束后离心收集产物并洗涤，得到表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法还包括以下步骤：
4)在纳米粒子表面修饰叶酸：将所述步骤3)得到的表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子加入到EDC/NHS水溶液中并进行超声处理，然后将叶酸PEG羧基加入到得到的混合液中并反应，最后离心收集反应产物，获得表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，所述步骤4)具体为：将所述步骤3)得到的表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子加入到EDC/NHS水溶液中并进行超声处理，然后将叶酸PEG羧基加入到得到的混合液中并反应12小时，最后离心收集反应产物，获得表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，该纳米粒子上还负载有药物，负载药物的方法为：将步骤4)得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子悬浮在去离子水中制备成纳米粒子溶液，然后将预先制备的药物溶液加入到该纳米粒子溶液中，在室温下搅拌，反应结束后得到负载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子。
优选的是，所述药物为DOX。
优选的是，负载DOX的方法为：将5mg DOX加入10mL超纯水中制备成DOX溶液，将10mg的步骤4)得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子悬浮在10mL去离子水中制备成纳米粒子溶液，然后将DOX溶液加入到该纳米粒子溶液中，在室温下搅拌24h，反应结束后得到负载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子。
本发明的有益效果是：本发明提供的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，呈均一的球形结构，粒径约为50nm，具备规则、有序的孔道结构，因此有出色的药物装载能力；同时因卟啉的掺入，使其在特定波长的光照下能高效产生单线态氧，通过负载药物可以实现光动力治疗与化疗的联合，能极大提高治疗效果，为癌症临床治疗带来光明的前景。
附图说明
图1为本发明的实施例3制备得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子MSNs的透射电镜照片；
图2为本发明的实施例3制备得到的MSNs粒子的mapping图像；
图3为本发明的实施例3制备得到的MSNs粒子的紫外-可见吸收光谱图；
图4为本发明的实施例3制备得到的MSNs粒子的荧光发射光谱；
图5为本发明的实施例3制备得到的MSNs@DOX中的DOX在不同PH下的释放曲线；
图6为本发明中用单线态氧绿色荧光探针SOSG测定光照下实施例3制得的MSNs单线态氧的生成结果；
图7为本发明的实施例3制备得到的MSNs在4T1细胞中共聚焦成像图片；
图8为本发明的实施例4制备得到的MSNs@DOX的细胞杀伤效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例提供一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，该纳米粒子通过改进的溶胶-凝胶法制备得到，具体为：
1)首先，将2mg四苯基卟啉溶解在0.5mL的浓度为0.5mM/L的盐酸溶液中，室温下搅拌1h待其充分溶解，然后将得到的溶液加入到10mL含10mM CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)的水溶液中并搅拌；
2)向步骤2)得到的溶液中缓慢注入0.05mL四乙氧基硅烷(TEOS)，然后再迅速加入0.01mL氨水，同时升温至40℃，持续搅拌2h；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子。
实施例2
作为实施例1的基础上的进一步改进，本实施例中，还在纳米粒子表面修饰氨基，具体步骤为：在20mL水中加入0.5mL 3-氨基丙基三乙氧基硅烷和10mg实施例1制得的掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子，在室温下持续搅拌24h，然后将得到的溶液转移至烧瓶中并在100℃下回流4h，反应结束后离心收集产物并洗涤，得到表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子。
实施例3
作为实施例2的基础上的进一步改进，本实施例中，还在纳米粒子表面修饰叶酸，具体步骤为：将实施例2得到的表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子加入到EDC/NHS水溶液中并进行超声处理，然后将叶酸PEG羧基(FA-PEG-COOH)加入到得到的混合液中并反应12小时，最后离心收集反应产物，获得表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子：MSNs。
实施例4
本实施例提供的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子上还负载有药物DOX(阿霉素)，负载方法为：将5mg DOX加入10mL超纯水中制备成DOX溶液，将10mg的实施例3得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子悬浮在10mL去离子水中制备成纳米粒子溶液，然后将DOX溶液加入到该纳米粒子溶液中，在室温下搅拌24h，反应结束后得到负载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子：MSNs@DOX。
实施例5性能测试
参照图1，为实施例3制备得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子MSNs的透射电镜照片，从图中可以看出，该纳米粒子呈均一的球形结构，粒径约为50nm，有规则、有序的介孔结构。
参照图2，为实施例3制备得到的MSNs粒子的mapping图像，mapping图像表征了主要元素的分布(C、N、O和Si)，说明该粒子中成功掺杂了卟啉。
参照图3，为实施例3制备得到的MSNs粒子的紫外-可见吸收光谱图，可以看出，MSNs有典型的Soret带。再次说明该粒子中成功掺杂了卟啉，可用于光动力治疗。
参照图4，为实施例3制备得到的MSNs粒子的荧光发射光谱(1：四苯基卟啉荧光发射曲线，2：MSNs荧光发射曲线)，荧光发射光谱表明，在450nm激发下，MSNs与卟啉溶液相似，在650nm左右有较强的荧光发射。说明卟啉掺杂进二氧化硅纳米粒子后，依然保持原有的荧光性质。
参照图5，为实施例4制备得到的MSNs@DOX中的DOX在不同PH下的释放曲线(pH＝5.0或7.4)，可以看出，在pH为5.0时，DOX释放速度较快(前20h释放率约41.6％)，50h后的释放率高达58.5％,然而，在pH 7.4时释放率不到20％。说明MSNs@DOX有高效的pH响应性药物释放能力，在酸性条件下(pH＝5.0)DOX能高效释放。该实验的方法为：将2mL MSNs@DOX溶液(1mg/mL)分别加入不同pH值(pH 7.4或pH 5.0)的透析袋中，在37℃下搅拌，紫外吸收光谱法检测DOX的释放量。
参照图6，用单线态氧绿色荧光探针SOSG测定光照下实施例3制得的MSNs单线态氧的生成结果，可以看出，在光照(450nm)10min后，SOSG的荧光不断增强。说明随着光照时间的增加，MSNs产生的单线态氧不断增多。
参照图7，实施例3制得的MSNs在4T1细胞中共聚焦成像图片，将MSNs粒子与4T1细胞共同孵育4h，然后在共聚焦显微镜下观察。从图片可以看出，细胞内呈现明亮的红色荧光，说明该粒子成功被细胞内吞并且在细胞内依然保持原有的荧光效果。说明该粒子可以用于肿瘤靶向治疗。图中从左至右依次为明场图像、荧光图像和融合图像。
参照图8，为实施例4制备得到的MSNs@DOX的细胞杀伤效果。本实施例中，分别设置对照组，光照组(light)，MSNs组，DOX组，MSNs@DOX组，MSNs+light组，MSNs@DOX+light组。由图可以看出，单独的光照组和MSNs未加光照组，4T1细胞活力与对照组相当，说明单一的光照或者纳米粒子对细胞生长没有明显毒性。DOX组的细胞活力明显降低，说明DOX对细胞有明显杀伤，同时，MSNs加光照组的细胞活力明显降低，说明光照后，MSNs产生单线态氧，能有效杀死细胞。MSNs@DOX加光照组，细胞活力最低，不到20％。说明MSNs加光照后，在DOX以及单线态氧的双重作用下，对细胞有显著的杀伤效果。说明该粒子可成功实现化疗加光动力治疗双重治疗模式，极大提高了治疗效果。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (9)
1.一种用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，该纳米粒子通过以下方法制备得到：
1)将四苯基卟啉溶解在盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，然后将得到的溶液加入到含CTAB的水溶液中并搅拌；
2)向步骤2)得到的溶液中注入四乙氧基硅烷，然后再加入氨水，同时升温，持续搅拌反应；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，该纳米粒子通过以下方法制备得到：
1)将2mg四苯基卟啉溶解在0.5mL的浓度为0.5mM/L的盐酸溶液中，室温下搅拌至完全溶解，然后将得到的溶液加入到10mL含10mM CTAB的水溶液中并搅拌；
2)向步骤2)得到的溶液中注入0.05mL四乙氧基硅烷，然后再加入0.01mL氨水，同时升温至40℃，持续搅拌2h；反应结束后离心收集产物并洗涤，得到掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，其制备方法还包括以下步骤：
3)在纳米粒子表面修饰氨基：在水中加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷和步骤2)制得的掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子，在室温下持续搅拌反应，然后将得到的溶液在加热条件下回流，反应结束后离心收集产物并洗涤，得到表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子。
4.根据权利要求3所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，所述步骤3)具体为：在20mL水中加入0.5mL 3-氨基丙基三乙氧基硅烷和10mg步骤2)制得的掺杂卟啉的介孔二氧化硅纳米粒子，在室温下持续搅拌24h，然后将得到的溶液转移至烧瓶中并在100℃下回流4h，反应结束后离心收集产物并洗涤，得到表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子。
5.根据权利要求4所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，其制备方法还包括以下步骤：
4)在纳米粒子表面修饰叶酸：将所述步骤3)得到的表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子加入到EDC/NHS水溶液中并进行超声处理，然后将叶酸PEG羧基加入到得到的混合液中并反应，最后离心收集反应产物，获得表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，所述步骤4)具体为：将所述步骤3)得到的表面带有氨基的介孔二氧化硅纳米粒子加入到EDC/NHS水溶液中并进行超声处理，然后将叶酸PEG羧基加入到得到的混合液中并反应12小时，最后离心收集反应产物，获得表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子。
7.根据权利要求5或6所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，该纳米粒子上还负载有药物，负载药物的方法为：将步骤4)得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子悬浮在去离子水中制备成纳米粒子溶液，然后将预先制备的药物溶液加入到该纳米粒子溶液中，在室温下搅拌，反应结束后得到负载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子。
8.根据权利要求7所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，所述药物为DOX。
9.根据权利要求8所述的用于肿瘤治疗的卟啉掺杂介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于，负载DOX的方法为：将5mg DOX加入10mL超纯水中制备成DOX溶液，将10mg的步骤4)得到的表面修饰有叶酸的介孔二氧化硅纳米粒子悬浮在10mL去离子水中制备成纳米粒子溶液，然后将DOX溶液加入到该纳米粒子溶液中，在室温下搅拌24h，反应结束后得到负载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106512023A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-03-22 | 武汉理工大学 | 双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法 |
| US20200140466A1 (en) * | 2016-01-19 | 2020-05-07 | Centre National De La Recherche Scientifique | Mesoporous organosilica nanoparticles, production method thereof and uses of same |
| CN111818944A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-10-23 | 南洋理工大学 | 具有光动力活性的有机二氧化硅纳米粒子及其医学用途 |
-
2021
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200140466A1 (en) * | 2016-01-19 | 2020-05-07 | Centre National De La Recherche Scientifique | Mesoporous organosilica nanoparticles, production method thereof and uses of same |
| CN106512023A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-03-22 | 武汉理工大学 | 双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法 |
| CN111818944A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-10-23 | 南洋理工大学 | 具有光动力活性的有机二氧化硅纳米粒子及其医学用途 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JIEFEI WANG ET AL: "pH-Dependent Assembly of Porphyrin-Silica Nanocomposites and their Application in Targeted Photodynamic Therapy", 《NANO LETTERS》 * |
| SI LI ET AL: "Multifunctional mesoporous silica nanoplatform based on silicon nanoparticles for targeted two-photon-excited fluorescence imaging-guided chemo/photodynamic synergetic therapy in vitro", 《TALANTA》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115364211A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-22 | 北京大学 | 超小酞菁共轭介孔二氧化硅纳米粒子及其作为声敏剂的应用 |
| CN115364211B (zh) * | 2022-08-02 | 2023-12-22 | 北京大学 | 超小酞菁共轭介孔二氧化硅纳米粒子及其作为声敏剂的应用 |
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