一种哑铃状的金-氧化铈纳米材料的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种哑铃状的金

【技术实现步骤摘要】
一种哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法及其产品和应用


[0001]本专利技术涉及金
‑
氧化铈的制备领域，涉及一种哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法及其产品和应用。

技术介绍

[0002]长期以来，恶性肿瘤严重威胁着人类的身体健康。目前，临床上的肿瘤治疗模式仍以手术切除及化疗为主。然而，手术切除往往伴随着病灶切除不彻底，常导致肿瘤复发及转移；传统的小分子化疗药又存在靶向性较差，体内循环时间短等问题，难以实在肿瘤部位的有效富集，同时其严重的毒副作用也影响了患者的治疗效果及健康。近年来，免疫治疗在恶性肿瘤治疗方面取得了良好的进展，其能够在抑制原发瘤的同时，通过调动机体的免疫系统，能够实现对远端或者转移瘤的抑制。但是，肿瘤的低免疫原性严重影响了其治疗效率。同时，肿瘤部位免疫抑制的微环境(如乏氧)也严重降低了免疫治疗的效果。因此，针对肿瘤免疫原性低这一问题，开发新的免疫治疗模式，改善肿瘤免疫抑制微环境，同时降低治疗过程中的毒副作用十分重要。
[0003]光疗，包括光热及光动力治疗，由于具有较好的时空可控性及低侵入性，在肿瘤治疗中得到了越来越多的关注。此外，研究发现光疗通过诱导光治疗剂在肿瘤部位产生活性氧或者过高热能够引发肿瘤的免疫源性细胞死亡，进而激起机体的一系列免疫过程实现肿瘤治疗。然而，这类光免疫治疗的治疗效果也受到了肿瘤乏氧免疫微环境的影响，尤其对光敏剂而言，其活性氧的产生效率严重依赖于氧气，肿瘤部位的乏氧微环境首先会对其活性氧的产生效率造成影响。此外，尽管光热治疗所有导致的免疫源性细胞死亡主要依赖于激光照射下光热材料所产生的过高热，但目前所报道的光热制剂往往需要在过高功率的激光照射下才能够产生足够的光热效果。因此，单一的传统光学治疗所引发的免疫响应并不能够取得较好的治疗效果。为了实现光治疗剂在免疫治疗中的良好治疗效果，即在有效诱导免疫源性细胞死亡的同时及改善乏氧肿瘤微环境，进而引发机体强烈的免疫响应，研究者也做了一些尝试。如将光治疗剂与产氧剂(如氧化锰，血红蛋白，全氟化碳)结合，以期实现对肿瘤乏氧微环境的改善。然而，这些复合材料往往制备过程复杂，或其产氧效率会受到肿瘤区域过氧化氢浓度的影响，药物递送过程中也会存在药物泄露等问题。此外，目前的光治疗制剂往往需要与佐剂或者免疫检查点抑制剂联用，也增加了治疗过程的繁琐性、成本及一些安全性问题。
[0004]因此，亟需开发一种简单的光治疗剂，其不仅具有优异的肿瘤杀伤性能能够有效诱导肿瘤的免疫源性细胞死亡，同时可以改善肿瘤乏氧微环境，在不需要结合其他免疫佐剂或者免疫检查点抑制剂的同时实现对原发肿瘤、远端肿瘤及转移瘤的有效抑制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，制备得到
的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料应用在制备治疗肿瘤药物上能有效实现光免疫治疗效果。
[0006]本专利技术所提供的技术方案为：
[0007]本专利技术提供一种哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0008]S1、将十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液、醋酸铈溶液及双蒸水依次加入到金纳米棒溶液中得到混合溶液；
[0009]S2、将步骤S1中的混合溶液进行水热反应，得到哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料(GCNRs)。
[0010]本专利技术中由于金棒的晶格结构及曲率差异，由于金棒两端的十六烷基三甲基溴化铵密度低于金棒侧面的十六烷基三甲基溴化铵密度，金棒两端相比于侧面具有更小的空间位阻，因此，氯亚铂酸离子将优先吸附到金棒的两端。随后，铈前驱体(醋酸铈)在高温条件下会被水解生成氢氧化铈，进而被吸附在金棒表面的氯亚铂酸离子氧化，成核，生长，实现氧化铈的选择性位点沉积。各向异性的结构特征使其具有良好的光催化性能，可以实现哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料有效的电子空穴分离，不仅能够在光照条件下使氧化铈表面的三价铈及氧空穴比例提高，提高氧化铈本身的催化活性，同时还可以通过析氧反应产生氧气，为其在诱导肿瘤部位特异性毒性并改善其乏氧微环境奠定了化学基础。
[0011]所述哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的长径为132.57
±
19.78纳米，短径为23.23
±
7.32纳米。哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的尺寸有利于被肿瘤细胞摄取，且细胞摄取后不呈现明显的毒性。由于其独特的时空分离的结构特性，在近红外光照射下能够促进其与肿瘤部位的过氧化氢反应生成高毒的羟基自由基(
·
OH)，同时通过电子转移至氧气生成毒性的超氧阴离子(
·
O2‑
)，进而在酸性条件下转化成羟基自由基和高毒性的单线态氧(1O2)，这些活性氧能够有效促进肿瘤免疫源性细胞死亡。同时，哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料又能通过析氧反应将水催化成氧气，有效缓解肿瘤乏氧微环境，实现对其免疫抑制微环境的良好调节，有效实现光免疫治疗效果。
[0012]本专利技术中所述十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液、醋酸铈溶液、双蒸水及金纳米棒的投料比为1～80μg：1～80μg：0.7～4.2mg：3～15ml：0.3～3mg，以控制氧化铈在金棒表面的沉积位置。其中，十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液和醋酸铈溶液的浓度分别为0.1mM、0.1mM和10mM。
[0013]作为优选，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液、醋酸铈溶液、双蒸水及金纳米棒的投料比为2～60μg：0.5～20μg：0.3～3mg：3～12ml：0.4～2.3mg。
[0014]本专利技术中所述水热反应的温度为80～130℃，反应时间为1～5h；作为优选将所述水热反应的温度设为100℃，反应时间为1～4h。
[0015]在本专利技术中，金纳米棒的长径为87.23
±
12.34纳米，短径为23.37
±
4.28纳米。
[0016]在本专利技术中，金纳米棒的制备方法可以为：将氯金酸和硼氢化钠加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌反应生成制备金纳米棒的晶种；将晶种与氯金酸、硝酸银、盐酸、抗坏血酸加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌反应生成金纳米棒。
[0017]本专利技术中所述的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法包括：对所述哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料进行两亲性高分子聚合物配体的修饰。通过配体交换法，将两亲性高分子聚合物配体与表面十六烷基三甲基溴化铵进行替换，提高其胶体稳定性及生物相容性，
得到具有能够在水相中良好稳定分散的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料。
[0018]作为优选，所述两亲性高分子聚合物配体为两亲性高分子聚乙二醇。
[0019]作为优选，所述两亲性高分子聚合物配体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：S1、将十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液、醋酸铈溶液及双蒸水依次加入到金纳米棒溶液中，得到混合溶液；S2、将步骤S1中的混合溶液进行水热反应，得到哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料。2.根据权利要求1所述的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述十六烷基三甲基溴化铵溶液、氯亚铂酸钾溶液、醋酸铈溶液、双蒸水及金纳米棒的投料比为1～80μg：1～80μg：0.7～4.2mg：3～15ml：0.3～3mg。3.根据权利要求1所述的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为80～130℃，反应时间为1～5h。4.根据权利要求1所述的哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的制备方法，其特征在于，所述哑铃状的金
‑
氧化铈纳米材料的长径为132.57
±
19.78纳米，短径为23.23
±
7.32纳米。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方园，凌代舜，王楠，李品，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：