一种铂-氧化锌异质结纳米粒子的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种铂

【技术实现步骤摘要】
一种铂
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氧化锌异质结纳米粒子的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物医学纳米材料及其制备领域，更具体地，涉及一种半导体异质结声敏剂的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]超声(US)激活的声动力疗法(sonodynamic therapy，SDT)是一种非侵入性的疾病治疗方法，具有靶向性高、毒副反应小、可达深部肿瘤组织的优点，已成为肿瘤治疗的新方法(Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,14212)。与光疗法(光热疗法、光动力疗法)相比，SDT以对人体无害的外源性超声波(US)激发声敏剂，产生高细胞毒性的活性氧(ROS)，破坏肿瘤细胞而不会对正常组织造成副作用。并且可以通过调节超声波的功率、频率和照射时间来调整组织穿透的深度，与近红外光相比，超声波不会因组织深度增加而显著衰减。由于其具有无创、成本低、组织穿透深度高等优点，SDT已被证明比光疗法更具发展潜力。
[0003]声敏剂作为声动力疗法最重要的介质，迫切需要高效的声敏剂以提高SDT的治疗效果。常见的声敏剂类型有有机声敏剂与无机声敏剂两种，传统的有机声敏剂分子生物利用度低，体内清除速度快，肿瘤积聚能力差。与有机声敏剂相比，无机纳米声敏剂具有较高的化学/生理稳定性和多功能性(Adv.Mater.2021,33,2101467)，许多无机纳米材料具有声学活化能力。但基于无机纳米粒子的声敏剂如二氧化钛纳米粒子等具有ROS的量子产率较低等局限性，阻碍了SDT的广泛临床应用，目前迫切需要高效的无机声敏剂以提高SDT的治疗效果。
[0004]本专利技术我们合成一种铂氧化锌异质结(Pt
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ZnO)用于肿瘤声动力治疗的应用。Pt
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ZnO是以(CH3COO)2Zn为前体，NaOH为pH调节剂，NaBH4为还原剂，原位还原H2PtCl6，在CH3OH与H2O体系中一步合成的。本专利技术通过调节(CH3COO)2Zn与NaOH的浓度、水与甲醇的体积比、还原时间可以有效控制Pt
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ZnO的尺寸，所制备的Pt
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ZnO水合粒径约为160nm。本方法操作简单、耗时短、耗材少、合成条件温和可控、再现性强。在超声作用下，Pt
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ZnO能够表现出声敏剂特性，产生大量单线态氧，从而杀死肿瘤细胞，并且Pt
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ZnO具有类过氧化物酶及类过氧化氢酶双重纳米酶活性双酶活性，可催化肿瘤细胞内源性过氧化氢产生氧气及羟基自由基，缓解肿瘤乏氧环境，协同增强声动力治疗效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有声敏剂特性的金属
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半导体异质结纳米粒子，用于抗肿瘤声动力
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催化疗法协同治疗。即以ZnO纳米粒子(ZnO NPs)为模板，表面修饰铂纳米颗粒(Pt NPs)，实现声动力
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催化疗法的协同治疗。
[0006]一种铂
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氧化锌异质结纳米粒子的制备方法，其特征在于，醋酸锌与氢氧化钠反应生成氢氧化锌Zn(OH)2，其后在甲醇体系中脱水形成ZnO；使用还原剂硼氢化钠NaBH4将氯铂酸H2PtCl6原位还原于ZnO表面，离心去除上清，真空干燥后即得到Pt
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ZnO异质结纳米粒子；
[0007]进一步，将(CH3COO)2Zn溶解在甲醇溶液中，搅拌至完全溶解；将NaOH溶解在甲醇水
溶液中，搅拌至完全溶解；将(CH3COO)2Zn溶液滴入NaOH溶液中，搅拌反应3h生成ZnO溶液；将H2PtCl6水溶液加入至上述ZnO溶液中，搅拌1h；将NaBH4溶解在甲醇溶液中，将其加入到上述ZnO溶液中，反应1h，离心去除上清，清洗三次，真空干燥后得到Pt
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ZnO纳米粒子；
[0008]所述的(CH3COO)2Zn甲醇溶液浓度为60mM，NaOH甲醇水溶液的浓度为60mM，甲醇与水的体积比为4：1，H2PtCl6水溶液浓度为50mM，NaBH4甲醇溶液浓度为160mM；所述的(CH3COO)2Zn甲醇溶液、NaOH甲醇水溶液、H2PtCl6水溶液、NaBH4甲醇溶液的体积比为1：1：0.005：0.25。
[0009]进一步，所述的离心转速为10000rpm，离心时间为5min；所述的真空干燥的温度为60℃，干燥时间为12h。
[0010]由所述制备方法制得的Pt
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ZnO异质结纳米粒子。.所制备的Pt
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ZnO异质结纳米粒子作为半导体异质结声敏剂。
[0011]该异质结纳米粒子具有如下特征：
[0012](1)具有均一的尺寸，水合粒径约为160nm左右；
[0013](2)有良好的声敏剂性质，超声作用下产生大量1O2；
[0014](3)有良好的类过氧化氢酶纳米酶性质，能够改善肿瘤乏氧环境；
[0015](4)有良好的类过氧化物酶纳米酶性质，可以催化过氧化氢产生大量
·
OH；
[0016](5)有良好的体外细胞治疗效果；
附图说明
[0017]图1：本专利技术实施例1纳米粒子的粒径分布图。
[0018]图2：本专利技术实施例1纳米粒子的透射电镜图。
[0019]图3：本专利技术实施例2纳米粒子超声产生1O2图。
[0020]图4：本专利技术实施例3纳米粒子类过氧化物酶催化产生
·
OH图。
[0021]图5：本专利技术实施例4纳米粒子类过氧化氢酶催化产生氧气浓度图。
[0022]图6：本专利技术实施例5纳米粒子的细胞毒性图。
具体实施方式：
[0023]实施例1
[0024](1)将1.2mmol(CH3COO)2Zn溶解在20mL甲醇溶液中，搅拌至完全溶解。
[0025](2)将12mmolNaOH溶解在20mL甲醇水溶液中，甲醇与水体积比为4：1，搅拌至完全溶解。
[0026](3)将(1)溶液滴入(2)溶液中，以1500rpm转速搅拌3h。
[0027](4)将100μL，50mMH2PtCl6加入(3)溶液中，以1500rpm转速搅拌1h。
[0028](5)将0.8mmolNaBH4溶解在5mL甲醇溶液中，搅拌至完全溶解。
[0029](6)将(5)溶液加入(4)溶液中，以1500rpm转速搅拌反应1h，5min离心三次，60℃下真空干燥12h得到Pt
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ZnO纳米粒子。
[0030]图1数据显示所得到的Pt
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ZnO异质结纳米粒子的粒径约为160nm左右。图2的透射电镜图显示，本专利技术方法制备出Pt
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ZnO异质结纳米粒子呈球形，且球形纳米粒子表面成功的负载铂纳米颗粒。
[0031]实施例2
[0032](1)
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(6)同实施例1步骤(1)
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(6)
[0033](7)电子自旋共振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂
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氧化锌异质结纳米粒子的制备方法，其特征在于，醋酸锌与氢氧化钠反应生成氢氧化锌Zn(OH)2，其后在甲醇体系中脱水形成ZnO；使用还原剂硼氢化钠NaBH4将氯铂酸H2PtCl6原位还原于ZnO表面，离心去除上清，真空干燥后即得到Pt
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ZnO异质结纳米粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将(CH3COO)2Zn溶解在甲醇溶液中，搅拌至完全溶解；将NaOH溶解在甲醇水溶液中，搅拌至完全溶解；将(CH3COO)2Zn溶液滴入NaOH溶液中，搅拌反应3h生成ZnO溶液；将H2PtCl6水溶液加入至上述ZnO溶液中，搅拌1h；将NaBH4溶解在甲醇溶液中，将其加入到上述ZnO溶液中，反应1h，离心去除上清，清洗三次，真空干燥后得到Pt
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【专利技术属性】
技术研发人员：申鹤云，李宇轩，张家瑞，冯越，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：