一种用于光学诊疗的超薄壳层手性硒化镉/硫化镉材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及纳米生物材料领域，具体涉及一种用于光学诊疗的手性硒化镉/硫化镉及其制备方法与应用。本发明专利技术提供了通过控制注入温度和反应时间制备出壳层厚度仅有0.35nm的手性CdSe/CdS DRs。由于其具有优良的点棒状形状，其手性信号比球形CdSe/CdS量子点高10倍，本发明专利技术提供的手性硒化镉/硫化镉纳米材料具有多功能性质，各成分比例方便调节，可作为生物成像引导的手性光动力疗法和化学动力疗法材料用于胶质瘤诊疗，具有良好的应用前景。本发明专利技术的制备方法通过简单的氧化还原法即可制得该手性纳米复合材料，制备过程简单、绿色环保、成本低廉，具有重要的临床应用和推广价值。具有重要的临床应用和推广价值。具有重要的临床应用和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光学诊疗的超薄壳层手性硒化镉/硫化镉材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及纳米生物材料领域，具体涉及一种壳层厚度仅有0.35nm的手性硒化镉/硫化镉点棒状量子点的制备方法、脑胶质瘤光学诊疗及抑制其侵袭转移的用途。

技术介绍

[0002]光动力疗法（Photodynamic therapy，PDT）是指光敏剂（PSs）在激光的照射下使肿瘤组织产生更多的活性氧（ROS），继而杀死肿瘤细胞的癌症治疗方式。与传统的PSs相比，手性纳米PSs具有尺寸小、亲水性、靶向性强、比表面积大、较高的生物利用度和表面反应活性等优点，成为最有前途的PDT药物。化学动力疗法（Chemodynamic therapy，CDT）则是指由于肿瘤细胞微环境富含H2O2，药物被光激发后产生芬顿效应或类芬顿效应，生成具有强细胞毒性的羟基自由基(
·
OH)，从而杀伤肿瘤细胞。芬顿效应是提高细胞内ROS水平的一种有效途径,其利用Fe(Ⅱ)催化细胞代谢产生的H2O2转化为高毒性强氧化性的
·
OH。类芬顿效应是除Fe(Ⅱ)以外，Fe(Ⅲ)以及其他一些过渡金属如Co、Cd、Cu、Ag、Mo、Ni等对H2O2具有催化效应的总称。与PDT相比，CDT具有更高效的抗肿瘤生物学效应，由于肿瘤微环境中的内源性化学能触发的CDT可以有效避免对正常组织的氧化损伤，因而具有肿瘤特异性，而且 CDT 既不需要足够的氧气也不需要外部能量输入，这可以防止治疗期间的能量衰减。
[0003]具有诱导光学活性的II
‑<br/>VI类镉基量子点被广泛认为是应用于立体催化、3D显示、自旋电子学和生物问题的手性相关诊疗试剂的突破性候选材料，这不仅仅是因为它们的合成方法多样、简便和物理化学稳定性，更重要的是可调的手性吸收/发射特性。其中手性氨基酸配体的引入大大降低了重金属镉的总体生物毒性，并提高了对入射光的选择特性。由于其超小的尺寸和高量子产率的红光发射特性，可以在癌细胞内实现增强的渗透性和保留性（EPR）效应，从而获得高分辨率的荧光成像。在PDT和CDT中，手性硒化镉/硫化镉点棒状纳米粒子（CdSe/CdS DRs）的大小（长径比和壳层厚度）和对映选择性在相当大程度上对活性氧（如1O2）和类芬顿反应产生
·
OH起至关重要的作用。此外，手性CdSe/CdS DRs可有效避免胶质瘤细胞的浸润性生长和转移，手性CdSe/CdS DRs处理后可明显降低胶质瘤50%的迁移和侵袭能力，为复发性高、预后差的癌症治疗提供了辅助策略。总之，无机量子点具有强而稳定的荧光特性、超小的尺寸、光热转换和光/化学动力学能力等优点，将成为生物成像和双模式治疗的多功能纳米材料。
[0004]胶质瘤是最常见的原发性恶性脑肿瘤之一，被认为起源于胶质干细胞或祖细胞。浸润性生长及恶性增殖边界不清的特点是导致其预后极差，发病率和死亡率高的主要原因。脑肿瘤的传统治疗，包括放疗、化疗和手术切除，以及新兴的免疫疗法，这些治疗都面临着不同程度的挑战。脑肿瘤治疗的主要障碍包括脑组织的复杂性、化疗引起的获得性耐药、肿瘤的异质性和侵袭性、难以识别肿瘤组织边缘等。使用新材料、新机制是解决恶性肿瘤的必然趋势，具有多维度的节能型手性功能纳米材料将成为研究的热点。
[0005]通过控制注入温度和反应时间，手性CdSe/CdS DRs的壳层厚度仅有0.35nm且应用
于胶质瘤的诊疗目前尚无报道。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术的第一目的在于受配体诱导的手性优点的驱动，提出新型无机手性半导体纳米材料
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壳层厚度仅有0.35nm的手性硒化镉/硫化镉纳米粒子。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供所述新型无机手性半导体纳米材料
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壳层厚度仅有0.35nm的手性硒化镉/硫化镉纳米粒子的制备方法。
[0008]本专利技术的第三目的在于提供所述壳层厚度仅有0.35nm的手性硒化镉/硫化镉纳米粒子在制备肿瘤生物成像引导的光动力疗法和化学动力疗法诊疗剂中的用途，及其抑制肿瘤侵袭及迁移的作用。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案。
[0010]一种手性硒化镉/硫化镉纳米材料，其特征在于，所述手性硒化镉/硫化镉纳米材料的壳层厚度为0.35nm，其化学式为L
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Cys
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CdSe/CdS DRs。
[0011]进一步地，所述L
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Cys
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CdSe/CdS DRs首先通过有机相合成各向异性CdSe/CdS DRs，然后在有机相/水相混合体系中与L/ D
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半胱氨酸进行配体交换，得到水溶性的L
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Cys
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CdSe/CdS DRs。
[0012]进一步地，所述手性硒化镉/硫化镉纳米材料在制备肿瘤生物成像引导的光动力疗法和/或化学动力疗法诊疗剂中的用途。
[0013]一种荧光成像剂，其特征在于，所述成像剂包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料。
[0014]一种光动力疗法药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。
[0015]一种化学动力疗法药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。
[0016]一种双模式光疗剂，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体，所述双模式为光动力和化学动力。
[0017]一种肿瘤侵袭及迁移抑制剂，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。
[0018]本专利技术还提供一种如上所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：将TOPO、TDPA、CdO按摩尔比4~40：1.5~8：1的比例搅拌混匀，在150℃加热至CdO为棕色固体、其余试剂为无色后，在真空条件和氩气中交替至少5次，充分除去体系内的水/氧气；然后在氩气下加热至320℃以上，使其充分溶解，直到溶液变得透明无色，然后将温度升高到350℃，向烧瓶中注入4.5mL TOP，使温度自然下降到300℃；然后升温至380℃，加入浓度为1mol/L的Se
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TOP溶液1.6mL（Cd:Se摩尔比1：1.2~10），反应5~60秒；S2：将S1制得溶液冷却至70~80℃后，加入S1溶液1倍体积的有机溶剂和2倍体积乙醇，10000rpm离心3min，弃上清液；将沉淀重新分散于甲苯后，再加入2倍体积的乙醇，10000rpm离心3min，弃上清；沉淀在TOP中重新分散，得到CdSe
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TOP溶液；S3：将CdO、(TDPA+HPA)、TOPO按摩尔比1：1.5~8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性硒化镉/硫化镉纳米材料，其特征在于，所述手性硒化镉/硫化镉纳米材料的壳层厚度为0.35nm，其化学式为L
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Cys
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CdSe/CdS DRs。2.根据权利要求1所述的一种手性硒化镉/硫化镉纳米材料，其特征在于，所述L
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Cys
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CdSe/CdS DRs首先通过有机相合成各向异性CdSe/CdS DRs，然后与L/D
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半胱氨酸进行配体交换，得到水相的L
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Cys
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CdSe/CdS DRs。3.根据权利要求1所述的一种手性硒化镉/硫化镉纳米材料在制备肿瘤生物成像引导的光动力疗法和/或化学动力疗法诊疗剂，及肿瘤侵袭及迁移抑制剂中的用途。4.一种荧光成像剂，其特征在于，所述成像剂包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料。5.一种光动力疗法药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。6.一种化学动力疗法药物，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。7.一种双模式光疗剂，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体，所述双模式为光动力和化学动力。8.一种肿瘤侵袭及迁移抑制剂，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料和/或其他药学上可接受的载体。9.一种如权利要求1所述的手性硒化镉/硫化镉纳米材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1：将TOPO、TDPA、CdO按摩尔比4~40：1.5~8：1的比例搅拌混匀，在150℃加热至CdO为棕色固体、其余试剂为无色后，在真空条件和氩气中交替至少5次，充分除去体系内的水/氧气；然后在氩气下加热至320℃以上，使其充分溶解，直到溶液变得透明无色，然后将温度升高到350℃，向烧瓶中注入4.5mL TOP，使温度自...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓倩，程佳吉，郝俊杰，
申请(专利权)人：中国医科大学，
类型：发明
国别省市：