葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法。首先，將葉酸活化；然后將其加入到半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換納米晶水分散液中，并在常溫常壓避光條件下反應(yīng)一定的時(shí)間，形成葉酸修飾的納米晶；最后，將其分離純化，即得到葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶。本發(fā)明葉酸修飾的水溶性熒光納米材料不僅尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且具有上轉(zhuǎn)換熒光較強(qiáng)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，且可用于不同稀土離子摻雜的納米晶的表面改性，產(chǎn)物能應(yīng)用于海拉細(xì)胞的上轉(zhuǎn)換熒光成像，效果明顯，靶向性好，因此該材料在細(xì)胞的靶向成像上具有潛在的生物應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，特別是一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學(xué)成像以其非侵襲性、實(shí)時(shí)、分辨率高等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于腫瘤研究領(lǐng)域，可對(duì)腫瘤進(jìn)行早期診斷，反映腫瘤解剖學(xué)結(jié)構(gòu)及代謝情況。熒光成像是目前光學(xué)分子成像領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，它可以直接檢測(cè)生物體內(nèi)發(fā)生的生理過程和病理狀態(tài)。稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料是近些年來新興的一種熒光材料，它是利用近紅外光激發(fā)而發(fā)出可見光或近紅外光，這一特性克服了傳統(tǒng)熒光材料光穿透能力差以及信噪比差的不足，使其能很好地應(yīng)用于生物學(xué)檢測(cè)，并且稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換納米材料合成工藝簡(jiǎn)單，形貌大小可控。
[0003]靶向藥物是隨著當(dāng)代分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生的高科技藥物，是目前最先進(jìn)的用于治療癌癥的藥物，它通過與癌癥發(fā)生、腫瘤生長所必需的特定分子靶點(diǎn)的作用來阻止癌細(xì)胞的生長。而靶向藥物是針對(duì)腫瘤基因開發(fā)的，它能夠識(shí)別腫瘤細(xì)胞上由腫瘤細(xì)胞特有的基因所決定的特征性位點(diǎn)，通過與之結(jié)合(或類似的其他機(jī)制)，阻斷腫瘤細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長、增殖的信號(hào)傳導(dǎo)通路，從而殺滅腫瘤細(xì)胞、阻止其增殖。由于這樣的特點(diǎn)，靶向藥物不僅效果好，而且副作用要比常規(guī)的化療方法小得多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，所制備的發(fā)光納米晶對(duì)海拉細(xì)胞具有良好靶向成像效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是:
一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其特征在于該方法的具體步驟為:
a.將葉酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-丁二酸，S-乙酰基巰基乙二醇酯(NHS)按2:1.5~2.5:0.5~1的質(zhì)量比溶于去離子水中，并控制葉酸的濃度為0.3^0.6 mg/mL ;混合均勻后，在避光條件下反應(yīng)2飛小時(shí)，制得第一分散液；
b.將半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶加入去離子水中，超聲分散，形成濃度為
2.5~6mg/mL的第二分散液；
c.將第一、第二分散液按2.5^3.5:1的體積比混合，在避光條件下反應(yīng)12小時(shí)，離心分離，制得葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶。
[0006] 本發(fā)明方法具體是一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法。首先，將葉酸活化；然后將其加入到半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換納米晶水分散液中，并在常溫常壓避光條件下反應(yīng)一定的時(shí)間，形成葉酸修飾的納米晶；最后，將其分離純化，即得到葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶。本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，結(jié)構(gòu)易控的優(yōu)勢(shì)。修飾的納米熒光材料不僅尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且具有上轉(zhuǎn)換熒光較強(qiáng)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，并且可用于不同稀土離子摻雜納米晶的表面改性，產(chǎn)物能應(yīng)用于海拉細(xì)胞的靶向上轉(zhuǎn)換熒光成像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得樣品的TEM照片；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例3所得樣品在980 nm激光光源激發(fā)下的熒光光譜圖；
圖3是本發(fā)明應(yīng)用例所得樣品的細(xì)胞成像圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
實(shí)施例1:
水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的制備方法參考文獻(xiàn)[I]。
[0009]本實(shí)施例提供一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其特征在于該方法包括以下工藝步驟:
a.將葉酸活化，形成第一分散液；
將葉酸、1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N- 丁二酸，S-乙?；鶐€基乙二醇酯(NHS)按2:1.5^2.5:0.5^1的質(zhì)量比溶于去離子水中，并控制葉酸的濃度為0.3^0.6 mg/mL ;混合均勻后,在避光條件下反應(yīng)2、小時(shí)，制得第一分散液；
b.將半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb，Er-Cys加入去離子水中，超聲分散，形成濃度為2.5~6mg/mL的第二分散液；
c.將第一、第二分散液按2.5~3.5:1的體積比混合，在避光條件下反應(yīng)12小時(shí)，生成葉酸修飾的納米產(chǎn)物；
d.將納米產(chǎn)物離心分離，制得對(duì)海拉細(xì)胞靶向的葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶 NaYF4:Yb, Er-FA ；
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其包括以下步驟:
a.將葉酸活化，形成第一分散液；
a.將葉酸活化，形成第一分散液；
將葉酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-丁二酸，S-乙?；鶐€基乙二醇酯(NHS)按2:1.5~2.5:0.5~1的質(zhì)量比溶于去離子水中，并控制葉酸的濃度為0.3、.6 mg/mL ;混合均勻后,在避光條件下反應(yīng)2、小時(shí),制得第一分散液；
b.將半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb，Tm-Cys加入去離子水中，超聲分散，形成濃度為2.5~6mg/mL的第二分散液；
c.將第一、第二分散液按2.5~3.5:1的體積比混合，在避光條件下反應(yīng)12小時(shí)，生成葉酸修飾的納米產(chǎn)物；
d.將納米產(chǎn)物離心分離，制得對(duì)海拉細(xì)胞靶向的葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶 NaYF4: Yb，Tm-FA ；
實(shí)施例3:本實(shí)施例提供一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其包括以下步驟:
a.將葉酸活化，形成第一分散液；
將葉酸、1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N- 丁二酸，S-乙?；鶐€基乙二醇酯(NHS)按2:1.5~2.5:0.5^1的質(zhì)量比溶于去離子水中，并控制葉酸的濃度為0.3^0.6 mg/mL ;混合均勻后,在避光條件下反應(yīng)2、小時(shí)，制得第一分散液；
b.將半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb，Er, Tm-Cys加入去離子水中，超聲分散，形成濃度為2.5~6mg/mL的第二分散液；
c.將第一、第二分散液按2.5^3.5:1的體積比混合，在避光條件下反應(yīng)12小時(shí)，生成葉酸修飾的納米產(chǎn)物；
d.將納米產(chǎn)物離心分離，制得對(duì)海拉細(xì)胞靶向的葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶 NaYF4:Yb, Er, Tm-FA ；
應(yīng)用實(shí)例:
本實(shí)施例提供葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶應(yīng)用于海拉細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，其包括以下步驟: A.用于細(xì)胞成像；
Al.預(yù)備10 mg葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶，5 mL生理鹽水，細(xì)胞培養(yǎng)液，生長有海拉細(xì)胞的載玻片I塊、MCF-7細(xì)胞的載玻片I塊；
A2.將預(yù)備的葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶、生理鹽水和細(xì)胞培養(yǎng)液水混合，超聲10分鐘分散，形成第三分散液；
A3.取第三分散液ImL加入裝有載玻片的培養(yǎng)皿中，隨后置于恒溫恒濕機(jī)箱中培養(yǎng)3小時(shí)，在激光共聚焦顯微鏡下觀察。
[0010]通過圖1至圖3可以看出，
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得樣品葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb，Er-FA的TEM照片，從圖中可以看出納米粒子粒徑分布均勻，與原料NaYF4:Yb, Er-Cys相比大小未發(fā)生改變，并且改性后的納米粒子平均粒徑約為30 nm,因?yàn)樾〕叽缂{米粒子更容易被細(xì)胞內(nèi)吞，這對(duì)于其用作生物探針在生物體內(nèi)循環(huán)具有重要意義。
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例3所得樣品葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb, Er, Tm-FA在980 nm激光光源激發(fā)下的熒光光譜圖，從圖中可以觀察到位于521nm, 542 nm，654 nm 處的發(fā)射峰，分別對(duì)應(yīng)于 Er3+的 2H11/2 — 4I15/2，4S3/2 — 4I15/2，4F9/2 —4115/2能級(jí)的躍遷；而475 nm，802 nm處的發(fā)射峰，分別對(duì)應(yīng)于Tm3+的1G4 — 3H673H4 - 3H6能級(jí)的躍遷，表明葉酸修飾后的上轉(zhuǎn)換納米材料仍然保持良好的熒光性能。
[0012]圖3是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例所得葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶NaYF4:Yb, Er, Tm-FA的細(xì)胞成像照片，其中a是Hela細(xì)胞成像照片，b是MCF-7細(xì)胞照片，通過a、b圖片對(duì)比可知，葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶對(duì)Hela細(xì)胞的靶向效果較好，并且熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，信噪比大，說明該納米材料是優(yōu)異的對(duì)Hela細(xì)胞靶向成像的納米材料。
[0013]按照本發(fā)明所提供的葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，得到的產(chǎn)物不僅尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且具有上轉(zhuǎn)換熒光較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別是產(chǎn)物可應(yīng)用于海拉細(xì)胞的靶向上轉(zhuǎn)換熒光成像，并且效果明顯。
[0014]本發(fā)明方法具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)勢(shì)，具體是一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成及應(yīng)用。首先，將葉酸活化；然后將其加入到半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換納米晶水分散液中，并在常溫常壓避光條件下反應(yīng)一定的時(shí)間，形成葉酸修飾的納米晶；最后，將其分離純化，即得到葉酸修飾的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶。本發(fā)明所得納米熒光材料不僅尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且具有上轉(zhuǎn)換熒光較強(qiáng)、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，并且可用于不同稀土離子摻雜的納米晶的葉酸表面改性，產(chǎn)物能應(yīng)用于海拉細(xì)胞的靶向上轉(zhuǎn)換熒光成像。
[0015]參考文獻(xiàn):
35 (2014) 387-392 。
【權(quán)利要求】
1.一種葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶的合成方法，其特征在于該方法的具體步驟為: a.將葉酸、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-丁二酸，S-乙?；鶐€基乙二醇酯(NHS)按2:1.5~2.5:0.5~1的質(zhì)量比溶于去離子水中，并控制葉酸的濃度為0.3、.6 mg/mL;混合均勻后，在避光條件下反應(yīng)2飛小時(shí)，制得第一分散液； b.將半胱氨酸改性的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶加入去離子水中，超聲分散，形成濃度為.2.5~6mg/mL的第二分散液； c.將第一、第二分散液按2.5^3.5:1的體積比混合，在避光條件下反應(yīng)12小時(shí)，離心分離，制得葉酸修飾的水溶性稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶。
【文檔編號(hào)】C09K11/85GK103965905SQ201410169902
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】孫麗寧, 施利毅, 韋族武, 劉金亮, 葛笑千 申請(qǐng)人:上海大學(xué)