[發明專利]一種聚合物包覆的金納米粒子鏈復合物、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201310361427.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103394085A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張皓;林敏;李晶;楊柏
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/32;A61P35/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;王恩遠

技術領域

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種聚合物包覆的不同鏈長度的金納米粒子鏈復合物，該復合物具有超高光熱轉化效率，可以作為光熱治療試劑，用于808nm激光照射下殺滅腫瘤細胞而不破壞健康組織器官。

背景技術

對腫瘤細胞的無損害治療一直是研究人員的目標。700～900nm的近紅外光屬于生物組織的光學窗口，而利用近紅外光照射光熱試劑產生熱量殺滅腫瘤細胞已成為研究的熱點。這種將光轉化為熱的性能以及對人體組織器官的傷害最小化等特性在診斷和治療方法學中具有廣泛的潛在應用前景。用于光熱治療的納米試劑種類繁多，包括有機物、聚合物、碳材料、無機物以及他們的復合物。其中最常見的無機納米材料主要由貴金屬材料和銅與氧族化合物組成。以貴金屬金為例，金能制備出各種不同的形貌，比如金棒、片狀金、星形金以及籠狀金，他們對近紅外光具有良好的吸收，因而被廣泛的進行光熱性能的測試，然而這些不同形貌的金納米粒子制備過程復雜，制備條件苛刻，并且在長時間的激光照射下會出現金屬“熔融效應”，結構不穩定，這些都限制了他們作為光熱試劑的應用。

發明內容

本發明的目的就是提供一種良好穩定的聚合物包覆的不同鏈長金納米粒子鏈復合物，該復合物可以用于808nm激光照射下殺滅腫瘤細胞而不破壞健康組織器官。

本發明采用膠體化學方法在水溶液中直接制備不同長度的金納米粒子鏈，不同長度的金納米粒子鏈本身具有良好的光熱性能，可以用于光熱實驗。為了增加其膠體穩定性和激光照射穩定性，我們在金納米粒子鏈表面包覆聚合物（如聚吡咯），通過原位氧化聚合得到具有良好生物相容性的聚合物殼層，以此獲得復合結構的納米復合物。

本發明使用的金源為12～15nm的球形金納米粒子，采用的其它原料都是商業上可以直接買到的無機鹽，不需要進一步處理，按照一定比例直接混合，室溫下攪拌即可，因此實驗操作簡便，危險性小，并且具有良好的實驗重復性。本發明所述方法可適用于制備不同長度的金納米鏈復合物，只需要控制電解質的量或者鏈生長的時間即可。

上述水溶性的金納米粒子鏈納米復合物，不同長度的均可用于光熱治療試劑，在短時間內敞開體系中，經過幾分鐘的808nm的激光照射下可以將局部溫度快速提升到超過43℃，完全滿足腫瘤細胞被殺滅的條件而不破壞健康的組織器官，除此之外，金納米粒子鏈納米復合物還可以用作于光聲成像的顯影劑。

具體來說，本發明步驟如下：

首先，制備檸檬酸鈉穩定的金納米粒子，在加熱回流體系中加入200mL水，0.515mL的氯金酸，加熱至沸騰，在加入10mL質量濃度1%的檸檬酸鈉溶液，保持沸騰15分鐘，得到尺寸為12～15nm的球形金納米粒子。

在檸檬酸鈉穩定的金納米粒子溶液中加入電解質如吡咯、苯胺、丙烯酸或者氯化鈉等通無機鹽（金納米粒子與電解質的摩爾比為1：0.35～2.1），反應體系經過0～12小時室溫靜置生長后，再加入十二烷基硫酸鈉（SDS，金納米粒子與SDS的摩爾比為1：8.4）終止鏈生長過程，得到平均鏈長從單個到12個可調的納米金鏈。

然后再加入聚合物單體如吡咯、苯胺、乙烯或丙烯酸用于聚合物外層穩定殼層的合成；加入的聚合物單體的量可以根據聚合物殼層厚度的需要，按照聚合物單體與金納米粒子摩爾比在2～10：1的范圍內調節（實施中我們固定了吡咯單體與金的摩爾比為3.5：1）；再加入酸性的過硫酸銨溶液（pH值范圍3.6～6，可通過向過硫酸銨溶液中加入10mM鹽酸水溶液1.5mL～3mL實現pH值的調節），室溫攪拌下原位氧化聚合反應18～24小時，從而得到聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯或聚丙烯酸包覆的金鏈納米復合物。其中聚合物的作用為穩定金的納米粒子。

經過我們的組裝，隨著納米金鏈長度的增加，組裝體對近紅外區的吸光性能得到極大提高；并且經過聚合物殼層的包覆，它也擁有了良好的結構穩定性。我們的材料對808nm的激光輻射轉化效率最高可達到70%。

附圖說明

圖1：（a）平均鏈長為4的納米金鏈紫外-近紅外吸收光譜，長軸方向表面等離子體共振吸收峰在630nm，短軸方向表面等離子體共振吸收峰保持在520nm，（b）對應的透射電鏡照片。

圖2：（a）平均鏈長為6的納米金鏈紫外-近紅外吸收光譜，長軸方向表面等離子體共振吸收峰在650nm之間,短軸方向表面等離子體共振吸收峰保持在520nm，（b）對應的透射電鏡照片。