一种纳米颗粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米颗粒及其制备方法，包括通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒，其制备方法简单易行，可重复性高；本发明专利技术中制备的纳米颗粒可再进一步制备纳米探针，其可将光动力治疗和氧气检测整合于同一体系，可以实现实时监测光动力治疗过程中氧气变化情况。

A preparation method of nanoparticles

The invention discloses a nanoparticle and a preparation method thereof, including synthesizing hollow mesoporous organosilicon nanoparticles with disulfide bond through mesoporous template and silicon source, the preparation method is simple and feasible, and the repeatability is high; the nanoparticles prepared in the invention can further prepare nanoprobes, which can integrate photodynamic therapy and oxygen detection in the same system and realize the preparation. Real-time monitoring of oxygen changes during photodynamic therapy.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米颗粒的制备方法
本专利技术涉及一种纳米颗粒的制备方法，属于生化领域。
技术介绍
光动力治疗是在波长合适的激光照射下利用光敏剂将氧气转变成细胞毒性活性氧，从而杀伤肿瘤细胞。相较于传统的肿瘤治疗方式，光动力治疗具有创伤性小、可重复性好、空间选择性高、副作用少等优点。氧气作为光动力治疗的三大要素之一，与治疗效果密切相关，因而准确及时地检测光动力治疗中氧气变化有利于预测治疗反应和优化治疗方案。氧气电极法(oxygenelectrodemethod)是目前检测氧气浓度的金标准，但是这种方法过程复杂且具有创伤性，不适合重复测量。设计无创、简便、可重复的氧气检测方法会更加有利于临床诊疗。荧光成像具有安全性好、成本低廉、空间分辨率和敏感性较高、可实时检测、成像试剂丰富多样等优点，因此低氧敏感的荧光探针被广泛研究用于肿瘤乏氧的荧光成像。目前已有商业化的荧光染料可用于检测氧气分子，但是较差的水溶性、潜在的毒性以及较低的探针递送效率等缺点阻碍了这些荧光染料的临床应。此外这些荧光染料尚无法实现实时、活体检测光动力治疗中氧气变化。随着化学和纳米技术的迅速发展，形态多样、功能丰富的纳米材料被设计合成用于医学领域。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种纳米颗粒的制备方法,本专利技术不仅可以保护荧光染料免于干扰、利用纳米颗粒EPR(enhancedpermeabilityandretention)效应提高探针的递送效率、改善探针水溶性并降低其毒性。此外，本专利技术制备的纳米颗粒的多功能性还体现在能实现氧气检测联合光动力治疗，在治疗过程中及时检测氧气变化有利于调整治疗方案，实施个体化治疗。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种纳米颗粒的制备方法，包括通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒,所述介孔模板为十六烷基三甲基溴化铵,所述硅源为四乙氧基硅烷和(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物。本专利技术制备的纳米颗粒通过介孔模板和硅源合成，再经氢氧化钠刻蚀形成中空结构；可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒英文缩写为HMON，其呈一种塌陷样的纳米胶囊状，尺寸较为均一，大约为213±26nm，具有较大的表面积和孔径，表面积为401m2g-1，孔径为5.4nm。进一步地，可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：步骤1-1、将0.16g十六烷基三甲基溴化铵、30mL乙醇、75mL纯水、1mL浓氨水充分混合后反应1h；得到反应体系A；步骤1-2、将250μL四乙氧基硅烷和100μL(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物，充分混匀之后快速加入步骤1-1得到的反应体系A中，继续反应24h；得到产物A；(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物中含有丰富的二硫键。步骤1-3、将产物A经离心收集，用乙醇洗涤三次；得到纳米颗粒；步骤1-4、将步骤1-3中所得到的纳米颗粒溶解于含有30mL纯水和1.5mL氢氧化钠溶液的混合溶液A中，保持温度为25℃，在500rpm转速搅拌下刻蚀30min；其中氢氧化钠溶液浓度为10molL-1，得到产物B；步骤1-5、将步骤1-4中得到的产物B经离心收集，用纯水和乙醇各洗涤一次，得到产物C；步骤1-6、将步骤1-5中得到的产物C分散于50mL含有浓盐酸和乙醇的混合溶液B中，其中混合溶液B的体积比为浓盐酸：乙醇＝1:500，在60℃水浴中萃取3h；步骤1-7、重复步骤1-6三次，随后用乙醇洗涤混合溶液B三次，得到可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒。进一步地，步骤1-1混合后反应1h在磁力搅拌器为460rpm、室温为35℃的条件下反应。进一步地，步骤1-3中的离心收集，离心机转速设置为11000rpm，离心10min。进一步地，所述步骤1-5中的离心收集，离心机转速设置为11000rpm，离心10min。本专利技术制备的纳米颗粒可以作为载体，同时装载氧气敏感分子[(Ru(dpp)3)]Cl2和光敏剂分子Ce6。介孔有机氧化硅(periodicmesoporousorganosilica,PMO)是一类有前景的介孔纳米材料，它们的结构中均匀地掺杂了有机和无机成分。PMO具有规则有序的介孔、易于调整的形态和尺寸、较大的表面积和孔径以及较好的生物相容性和生物可降解性，有利于发展其生物医药领域方面的应用。与具有坚固交联结构的普通PMO相比，可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒(hollowmesoporousorganosilicananoparticles,HMON)更具吸引力，这种材料不仅具有PMO的共性优点，而且由于可形变的结构特点，能充分的与生物组织相互作用，增加药物和成像分子的细胞摄取量，从而提高治疗效果和成像敏感性。通过本专利技术制备的纳米颗粒，还可以制作多功能纳米探针。上述多功能纳米探针的制备方法为：先通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒，所述中空介孔有机氧化硅纳米颗粒经氢氧化钠刻蚀形成中空结构；所述二硫键通过三苯基膦还原成巯基，所述巯基通过与N-氨基甲酰马来酰亚胺反应使纳米颗粒修饰上氨基；含有氨基的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒与含有羧基的光敏剂分子Ce6进行氨基-羧基缩合反应，从而修饰上光敏剂分子Ce6；含有光敏剂分子Ce6的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒通过静电吸附反应与氧气敏感分子[(Ru(dpp)3)]Cl2相连接，得到同时装载有光敏剂Ce6和氧气敏感分子[(Ru(dpp)3)]Cl2的多功能纳米探针HMON-Ce6-[(Ru(dpp)3)]Cl2。进一步地，在中空介孔有机氧化硅纳米颗粒修饰上光敏剂分子Ce6的方法，具体包括如下步骤：步骤2-1、将18mg中空介孔有机氧化硅纳米颗粒、0.1g三苯基膦、0.9mL纯水和3.3mL二噁烷混匀加热至40℃，滴入20μL浓盐酸并通入氮气，在500rpm搅拌下反应2h，得到产物D；步骤2-2、将产物D经离心收集，离心机转速设置为11000rpm，离心10min，用乙醇洗涤三遍后得到带有巯基的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒；步骤2-3、将步骤2-2得到的带有巯基的可形变的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒和36mgN-氨基甲酰马来酰亚胺溶解于二甲基甲酰胺，得到混合溶液C；步骤2-4、将混合溶液C在室温中摇晃持续反应24h，得到产物E；步骤2-5、将产物E经离心收集，离心机转速设置为11000rpm，离心10min，纯水洗涤三次后得到带有氨基的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒；步骤2-6、将1.44mLCe6(0.5mgmL-1)、0.864mL1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1mgmL-1)和1.008mLN-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐(1mgmL-1)充分混合后于室温下避光摇晃2h(此处为羧基活化)，得到反应体系B，将步骤2-5中得到的带有氨基的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒加入反应体系B中，继续在室温下避光摇晃反应24h，经离心洗涤之后得到带有Ce6的可形变中空介孔有机氧化硅纳米颗粒。进一步地，带有Ce6的可形变中空介孔有机氧化硅纳米颗粒通过静电吸附反应与氧气敏感分子[(Ru(dpp)3)]Cl2相连接的方法，具体包括如下步骤：步骤3-1、9mg带有Ce6的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒和0.9mg[(Ru(dpp)3)]C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米颗粒，其特征在于:通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒,再经氢氧化钠刻蚀形成中空结构；所述介孔模板为十六烷基三甲基溴化铵,所述硅源为四乙氧基硅烷和(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物。

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒，其特征在于:通过介孔模板和硅源合成带有二硫键的中空介孔有机氧化硅纳米颗粒,再经氢氧化钠刻蚀形成中空结构；所述介孔模板为十六烷基三甲基溴化铵,所述硅源为四乙氧基硅烷和(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物。2.根据权利要求1所述一种纳米颗粒，其特征在于：所述中空介孔有机氧化硅纳米颗粒呈一种塌陷样的纳米胶囊状，尺寸均一，尺寸范围为213±26nm，表面积为401m2g-1，孔径为5.4nm。3.一种纳米颗粒的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：步骤1-1、将0.16g十六烷基三甲基溴化铵、30mL乙醇、75mL纯水、1mL浓氨水充分混合后反应1h；得到反应体系A；步骤1-2、将250μL四乙氧基硅烷和100μL(三乙氧基甲硅烷基)丙烷四硫化物充分混匀之后快速加入步骤1得到的反应体系A中，继续反应24h；得到产物A；步骤1-3、将产物A经离心收集，用乙醇洗涤三次；得到纳米颗粒；步骤1-4、将步骤1-3中所得到的纳米颗粒溶解于含有30mL纯水和1.5mL氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙江，杨真露，腾兆刚，文军，赵颖，王守巨，卢光明，
申请(专利权)人：中国人民解放军南京军区南京总医院，
类型：发明
国别省市：江苏,32