[發明專利]光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球及合成方法

在審

• 申請號: 201910393600.1
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN112007151A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 黃容琴;錢敏
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K9/14;A61K47/54;A61P35/00
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

本發明屬材料化學領域，涉及一種具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球及其合成方法。本發明使用陽離子表面活性劑CTAB，通過簡單方便的氫鍵/靜電輔助共組裝策略，去除反應殘留雜質并干燥后獲得具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球。本發明制備的具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球，該介孔硅納米球能有效提高碳量子點的光熱效應以及瘤內蓄積和滯留效應，可在體內逐步降解，尺寸均一，水分散性好，生物相容性高，可廣泛用于制備安全高效的腫瘤光熱治療或聯合治療制品中。

技術領域

本發明屬材料化學技術領域，具體涉及一種具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球及其合成方法。

背景技術

現有技術公開了因不可降解而在體內造成的長期蓄積毒性是介孔硅納米球在生物醫學應用領域中的重大瓶頸。研究顯示，作為一種新興的納米粒子，介孔硅納米球因其尺寸可調的介孔孔道、易功能化修飾的表面以及極高的比表面積，在生物傳感、體內成像以及藥物遞送方面展現出極大的應用前景，但同時也因其不可降解的Si-O-Si骨架導致其在體內應用的生物安全性方面廣受質疑，因此，制備可生物降解的介孔硅納米球對于其在臨床實踐中的推廣及應用具有極其重要的意義。

另一方面，雖然經過改良的碳量子點已經可以在近紅外激光的照射下產生有效的光熱效應并實現腫瘤的光熱治療，但由于其極小的尺寸易被機體快速消除，降低了瘤內的蓄積總量及滯留時間，從而限制了其相應診療功能的體內應用，因此，增加瘤內蓄積及滯留并提高光熱效應對于碳量子點這種水分散性好、毒性低且由輕元素構成的小體積納米材料在腫瘤診療方面應用至關重要。

基于此，本發明針對普通介孔硅納米球無法在體內逐步降解而導致的長期蓄積毒性以及小體積碳量子點較差的體內外光熱效應，提供一種具有光熱增強效應的碳量子點摻雜型可降解介孔硅納米球及其氫鍵/靜電輔助的共組裝合成策略。

發明內容

本發明的目的是基于現有技術的現狀，針對普通介孔硅納米球無法在體內逐步降解而導致的長期蓄積毒性以及小體積碳量子點較差的體內外光熱效應，提供一種具有光熱增強效應的碳量子點摻雜型可降解介孔硅納米球及其氫鍵/靜電輔助的共組裝合成策略。

本發明通過一種氫鍵/靜電輔助的共組裝策略，使用陽離子表面活性劑(CTAB)，將碳量子點摻雜進介孔硅球的骨架中，制得一種Si-C鍵摻雜的疏松骨架型復合硅球。一方面，該復合硅球因碳量子點摻雜形成的疏松骨架可以在體內逐步溶蝕降解，從而被機體代謝消除，降低了介孔硅納米球在生物體內的蓄積毒性；另一方面，游離碳量子點在復合硅球骨架中的有序聚集還能大幅增強其光熱效應，并有效延長在腫瘤部位的特異性蓄積及滯留，從而提高碳量子點的在體光熱治療效果。本發明的合成策略還可為其它小體積的納米材料構建提供一種新的途徑，并同時解決大尺寸不可降解納米材料的潛在生物安全問題。

本發明中，使用陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)，在合適的催化環境中通過氫鍵/靜電的誘導，與硅源前體進行共組裝，將碳量子點原位摻雜于硅球中，形成疏松的介孔骨架，從而合成具有光熱增強效應的可降解介孔硅納米球。

本發明提供了具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球的合成方法，具體步驟包括：

(1)將CTAB、三乙胺以及碳量子點的混合水溶液在一定溫度下攪拌10～30min，使體系穩定；

(2)在步驟(1)的反應體系中加入相應的硅源前體，于相同溫度下持續反應一定時間后，收集沉淀并洗滌，去除反應殘留雜質后干燥，即可得到具有光熱增強效應的骨架摻雜型可降解介孔硅納米球。

本發明步驟(1)中，所述碳量子點Zeta電位為-5.0～-100.5mV；所述恒溫反應溫度為50～90℃。