本發(fā)明屬于納米診療劑領域,特別涉及一種葉酸偶聯(lián)的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵多功能復合納米診療劑的制備方法。
背景技術:腫瘤已經(jīng)成為導致人類死亡的主要疾病之一,全球每年確診的腫瘤患者數(shù)以千萬,死于腫瘤的患者高達百萬人次。目前仍沿用早期的診斷、放療和化療等手段進行腫瘤治療。在一定程度上,傳統(tǒng)的腫瘤化療方法雖然能起到治療腫瘤的效果,但是由于缺乏靶向性,隨著治療的深入會導致患者的免疫力低下,這給患者的身心帶來巨大痛苦。此外,腫瘤是一種多機制的復雜疾病,80%的腫瘤患者在被確診時癌細胞就已經(jīng)發(fā)生轉移。因此,采用新技術提高對腫瘤的預警、早期診斷、轉移監(jiān)測的能力以及尋找安全、有效和經(jīng)濟的治療方法已成為目前臨床亟待解決的問題。納米材料因其獨特的優(yōu)勢有望解決傳統(tǒng)醫(yī)學方法所不能解決的問題,這務必將引起現(xiàn)代醫(yī)學診斷和治療的新變革。納米技術與腫瘤醫(yī)學相結合形成的納米腫瘤醫(yī)學是納米醫(yī)學中的新興領域,也是當前各國前沿科技優(yōu)先發(fā)展的核心領域。同時,納米生物醫(yī)學的快速發(fā)展為開發(fā)安全、高效、特異、智能和靶向性的納米探針提供了新的思路。目前,腫瘤的臨床診斷主要依賴于兩種方法:(1)生物學檢測方法,包括免疫學檢測、免疫組化、基因芯片和聚合酶鏈式反應技術;(2)醫(yī)學影像學方法,包括核磁共振成像技術、X-射線計算機斷層成像技術、核醫(yī)學成像技術和超聲成像技術等。若將具有先進功能的納米材料以及智能響應性的納米結構應用于腫瘤分子的影像研究,這與傳統(tǒng)的體外診斷相比,不僅能為腫瘤的早期診斷及轉移預警提供強有力的手段,而且還可以為腫瘤的發(fā)展過程提供更為直觀且豐富的證據(jù)。腫瘤分子影像已經(jīng)成為納米腫瘤醫(yī)學研究中的重中之重。在腫瘤分子影像的基礎上,再結合藥物、光動力或光熱等治療性方法,將創(chuàng)造出集診斷和治療于一體的多功能納米診療劑,這已成為目前納米分子影像學和納米生物醫(yī)學領域的研究熱點。
技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明提出了一種葉酸偶聯(lián)的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵多功能復合納米診療劑的制備方法,該方法設備裝置簡單,操作簡便,有助于工業(yè)化生產(chǎn);所獲得的復合納米診療劑分散性好,穩(wěn)定性好,粒徑均一,并具有良好的生物相容性和靶向性。本發(fā)明的一種葉酸偶聯(lián)的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵多功能復合納米診療劑的制備方法,包括:(1)制備表面活性劑穩(wěn)定的金納米棒溶液;(2)將三氯化鐵加入到聚乙烯醇溶液中,加熱充分攪拌,配制成聚合物溶液;(3)將步驟(1)制備的金納米棒溶液加入到步驟(2)制備的聚合物溶液中,超聲分散,攪拌均勻;(4)在冰浴條件下將吡咯單體逐滴加入步驟(3)制備的混合溶液中,攪拌10~60min后,置于低溫環(huán)境中,保持3~24h,待溶液變成黑色,制得含有金納米棒/聚吡咯復合納米粒子的懸浮液;(5)將步驟(4)制備的金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液,用去離子水和乙醇稀釋,升高溫度,在氮氣保護下,加入氨水溶液,反應10~40min后,再次加入氨水溶液,繼續(xù)反應10~40min,得到金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵復合納米診療劑,通過外加磁場,收集粒子;(6)配制陽離子型聚電解質殼聚糖溶液和陰離子型聚電解質海藻酸鈉溶液,然后依次分別加入到步驟(5)制備的粒子溶液中,離心洗滌分散,再分別加入殼聚糖和海藻酸鈉溶液,攪拌0.2~2小時,離心洗滌分散,循環(huán)3~5遍,即層層自組裝;(7)將羥基琥珀酰亞胺、N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和葉酸溶于去離子水中;(8)收集步驟(6)制備的納米粒子,分散在去離子水中,加入到步驟(7)溶液中,用三乙胺做催化劑,調節(jié)pH后,攪拌2~24h,離心收集洗滌,即得葉酸偶聯(lián)的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵多功能復合納米診療劑。所述步驟(2)中聚乙烯醇溶液的濃度為5~10%,三氯化鐵與聚乙烯醇溶液的比例為100~500mg:10ml。所述步驟(3)中金納米棒溶液與聚合物溶液的體積比為1:5~10。所述步驟(4)中吡咯單體與金納米棒溶液的體積比為0.025~0.1:1。所述步驟(4)中低溫環(huán)境的溫度為1~5℃。所述步驟(5)中金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液體積為1~5mL,去離子水和乙醇體積比5~8:1,懸浮液稀釋后的總體積為5~30mL;兩次加入的氨水溶液與懸浮液的體積比分別為0.2~2:5~30。所述步驟(5)中溫度升高至50~80℃。所述步驟(6)中殼聚糖溶液和海藻酸鈉溶液的濃度為5~20mg/mL。所述步驟(7)中加入羥基琥珀酰亞胺、N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和葉酸分別為0.1~0.5g,0.1~0.5g和0.05~0.5g。所述步驟(8)中三乙胺與去離子水的體積比為1~5:3~30;調節(jié)pH的范圍為7.0~9.0。本發(fā)明制備的葉酸偶聯(lián)的多功能復合納米診療劑具有生物相容性好、腫瘤靶向性強、成像效果好以及能夠長期受控等優(yōu)點,可用于人體或者其他哺乳動物的各種腫瘤或癌癥的診斷、治療和病變分析。本發(fā)明制備的葉酸偶聯(lián)的多功能復合納米診療劑為一種集多性能于一體的復合納米診療劑,它主體材料是聚吡咯可以吸收大量的808nm近紅外光,能高效地將光能轉變?yōu)闊崮?,并將熱能集中在腫瘤位點,有效地將腫瘤細胞殺死。同時,由于復合納米粒子中含有金納米棒和超順磁性四氧化三鐵等成分,這樣就可以將核磁共振成像、CT成像和光熱成像結合起來產(chǎn)生分辨率高的圖像。表面通過葉酸修飾,可使診療劑主動靶向到腫瘤。該復合納米診療劑不僅能為疾病的早期診斷以及發(fā)展過程提供更直觀的證據(jù),而且還有望實現(xiàn)影像介導的藥物傳送、手術切除、實時監(jiān)控的治療應答等目標。有益效果(1)本發(fā)明涉及的實驗裝置簡易,操作簡單,制備周期快,有利于大批量生產(chǎn);(2)本發(fā)明制備的葉酸偶聯(lián)的多功能復合納米診療劑具有光熱治療,核磁成像,CT成像和光熱成像等特點,實現(xiàn)腫瘤的診療一體化;(3)本發(fā)明制備的葉酸偶聯(lián)的多功能復合納米診療劑,靶向性強,針對性高,能有望提高腫瘤的治療效果;(4)本發(fā)明制備的葉酸偶聯(lián)的多功能復合納米診療劑具有生物相容性好,穩(wěn)定性高,靈敏性強等特點。附圖說明圖1是實施例1所制備的葉酸偶聯(lián)的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵多功能復合納米診療劑的透射電鏡照片;圖2是實施例1所制備的復合診療劑的核磁成像效果圖;圖3是實施例1所制備的復合診療劑的CT成像效果圖;圖4是實施例1所制備的復合診療劑的光熱轉換曲線;圖5是實施例2所制備的復合診療劑的金納米棒/聚吡咯復合納米粒子掃描電鏡照片;圖6是實施例2所制備的復合診療劑的金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵復合納米粒子掃描電鏡照片;圖7是實施例2所制備的復合診療劑的X射線衍射圖譜。具體實施方式下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。實施例1(1)制備出十二烷基硫酸鈉穩(wěn)定的金納米棒溶液;(2)將0.373g三氯化鐵加入到10mL8%聚乙烯醇溶液中,加熱充分攪拌;(3)將步驟(1)制備的1mL金納米棒溶液加入到步驟(2)制備的聚合物溶液中,超聲分散,攪拌均勻;(4)將70μL的吡咯單體,冰浴后,逐滴加入步驟(3)制備的混合溶液中,攪拌10min后,快速置于4℃冰箱中,保持12h,溶液變成黑色,制得含有金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液;(5)量取2mL步驟(4)制備的金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液,用12mL離子水和1.6mL乙醇稀釋,溫度升高到60℃,在氮氣保護下,快速加入0.8mL的氨水溶液,反應25min后,再次加入0.8mL的氨水溶液,繼續(xù)反應25min,得到金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵復合納米診療劑,通過外加磁場,收集粒子;(6)配制10mg/mL的殼聚糖溶液和10mg/mL的海藻酸鈉溶液,然后依次取5mL分別加入到步驟(5)制備的粒子溶液中,離心洗滌分散,再分別加入5mL殼聚糖和海藻酸鈉溶液,攪拌20min,離心洗滌分散,這個過程循環(huán)3遍;(7)將0.3g的羥基琥珀酰亞胺、0.16g的N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和100mg葉酸溶于去離子水中;(8)收集步驟(6)制備的納米粒子1g,分散在20mL去離子水中,加入到步驟(7)溶液中,用2mL三乙胺做催化劑,調節(jié)pH到8.0后,在37℃下攪拌12h離心收集洗滌。實施例2(1)制備出十二烷基硫酸鈉穩(wěn)定的金納米棒溶液;(2)將180mg三氯化鐵加入到10mL8%聚乙烯醇溶液中,加熱充分攪拌;(3)將步驟(1)制備的2mL金納米棒溶液加入到步驟(2)制備的聚合物溶液中,超聲分散,攪拌均勻;(4)將100μL的吡咯單體,冰浴后,逐滴加入步驟(3)制備的混合溶液中,攪拌10min后,快速置于4℃冰箱中,保持12h,溶液變成黑色,制得含有金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液;(5)量取5mL步驟(4)制備的金納米棒/聚吡咯納米粒子的懸浮液,用16mL離子水和2mL乙醇稀釋,溫度升高到70℃,在氮氣保護下,快速加入1.2mL的氨水溶液,反應25min后,再次加入1.2mL的氨水溶液,繼續(xù)反應25min,得到金納米棒/聚吡咯/四氧化三鐵復合納米診療劑,通過外加磁場,收集粒子;(6)配制15mg/mL的殼聚糖溶液和15mg/mL的海藻酸鈉溶液,然后依次取4mL分別加入到步驟(5)制備的粒子溶液中,離心洗滌分散,再分別加入4mL殼聚糖和海藻酸鈉溶液,攪拌30min,離心洗滌分散,這個過程循環(huán)3遍;(7)將0.4g的羥基琥珀酰亞胺、0.3g的N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和150mg葉酸溶于去離子水中;(8)收集步驟(6)制備的納米粒子1.5g,分散在20mL去離子水中,加入到步驟(7)溶液中,用3mL三乙胺做催化劑,調節(jié)pH到9.0后,在37℃下攪拌12h離心收集洗滌。