[發明專利]一種多功能上轉換納米平臺的構建方法

在審

• 申請號: 201710974783.7
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107782891A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 王百齊;李坤萌;張利文;張強;高磊;曹德慶;王智宇;王彤;洪恩律;高娜
• 申請（專利權）人: 天津醫科大學
• 主分類號: G01N33/533
• 分類號: G01N33/533;G01N33/574;G01N33/577
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司12103
• 代理人: 孫喬喬

技術領域

本發明涉及發光材料領域，具體是一種多功能上轉換納米平臺的構建方法。

背景技術

根據國家癌癥中心統計的72個癌癥登記點的數據估計，2015年我國約有4292,000癌癥新發病例，2814,000癌癥死亡病例，約占全球癌癥新發病例的22%，癌癥死亡病例的27%。全球腫瘤流行病統計數據顯示，近年來，發展中國家癌癥發生和死亡風險有相對增高趨勢。提高患者生存質量，延長患者生存期的關鍵是癌癥早期診斷與治療技術的開發與發展。現今我國臨床上癌癥的早期診斷與治療面臨著如下幾個問題：第一，用于腫瘤患者的早期診斷方法靈敏度差、分辨率低；第二，放射治療和化學療法雖為臨床上最為常用的治療方法，但其毒副作用大，甚至導致機體出現耐藥性等問題影響治療效果。第三，光動力治療（PDT）和光熱治療（PTT）均為非侵入性治療方法，具備高特異性、低毒性以及靶向性等諸多優點，其中PDT作為一種新型腫瘤治療方法，有著重要的臨床應用價值。目前，PDT治療中常用的光敏劑主要是卟啉類化合物或其衍生物，此類物質多為疏水性分子，在生物環境中易團聚沉淀，不易傳輸到病灶，很難進入細胞內部。另外，這些分子缺乏對腫瘤組織的靶向性，在病灶難以富集達到有效濃度。采用可見光或紫外光作為激發光源，在生物組織中的穿透深度低，極大的限制了在實質臟器等部位的腫瘤成像與治療。因此探索一種具備高靈敏度的檢測方法和有效的治療方法就顯得尤為重要。

上轉換熒光納米材料（UCNPs）是一種近紅外激發、可見光發射的新型熒光納米材料，具有發射帶寬狹窄、熒光壽命長、發射光譜可調節、生物相容性好、成像背景噪聲低，組織穿透能力強、對生物組織光損傷小、安全無毒且具備良好光化學穩定性等優點，已經成為生物醫學應用包括生物標記、熒光成像、癌癥的早期診斷以及PDT和PTT等領域最具應用前景的納米材料。

人血清白蛋白（HSA）是血液循環系統中含量最為豐富的蛋白質。其主要由含585個氨基酸非糖化單鏈結構的心型分子組成，相對分子質量約為67 kD，其N末端為天冬氨酸，C末端為亮氨酸。HSA主要由人體肝臟產生，不具有靶向性，缺乏在腫瘤部分富集的能力。

抗體是由兩條相同的分子量較小的肽鏈（輕鏈）和兩條相同的分子量較大的肽鏈（重鏈），中間由二硫鍵連接組成的對稱結構。其內部也含有大量的氨基酸。它是一種由B細胞分泌，用于鑒別與中和外來物質如細菌、病毒等的大型Y形蛋白質。因此，腫瘤標志物抗體具有特異性識別腫瘤的能力。

熒光素及其衍生物是一類廣泛應用于生化分析領域的標記試劑，憑借其高的消光系數，激發和發射波長均在可見光區，安全無毒等獨特的優勢，可用作激光染料、光敏劑、微環境熒光探針及光致色變和熱致色變劑等。熒光素是一種合成有機化合物，微溶于水，本身不含特異性活性基團，極大限制了其進入腫瘤細胞的能力。

發明內容

本發明以提供一種熒光染料溶解度大、納米復合物靶向性強且功能多樣、成本低廉、易于操作的上轉換納米平臺構建方法，為優化納米腫瘤成像技術以及腫瘤靶向治療，進而實現癌癥的早期診斷與治療，以及達到診療一體化目的，提供強有力的工具支撐。

本發明是按照以下技術方案實現的。

一種多功能上轉換納米平臺的構建方法，由以下步驟：

A.采用MES緩沖溶液溶解UCNPs粉末，超聲5-10分鐘使其充分溶解；

B.用步驟A所得混合溶液溶解一定質量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽（EDC）粉末，避光室溫振蕩15-20分鐘；

C.用步驟B所得混合溶液溶解一定質量的N-羥基琥珀酰亞胺磺酸鈉鹽（Sulfo-NHS）粉末，避光室溫振蕩5-10分鐘；

D.向步驟C所得混合溶液中加入抗體或白蛋白并振蕩、混勻；

E.將步驟D所得混合溶液轉移至100 KD超濾管中，離心；

F.配制DMSO與去離子水的混溶體系（DMSO-H₂O），冷卻至室溫；將步驟E中超濾管截留的UCNPs用上述混溶體系復溶，并轉移至溶解有熒光素的DMSO-H₂O溶液中，振蕩、混勻；

G.將步驟F所得混合溶液，離心洗滌2-3次，獲得多功能上轉換納米平臺。

進一步的，所述步驟A、B中UCNPs粉末和EDC的物質的量之比為1:1-1:5。

進一步的，所述步驟B、C中EDC和Sulfo-NHS的物質的量之比為1:1-1:6。

進一步的，所述步驟D中抗體為各種癌細胞標志物抗體；所述白蛋白為人血清白蛋白。