一種生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光熱治療納米材料的制備領域，特別是一種具有良好生物相容性的CuS光熱納米材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]光熱治療是由光熱納米材料將所吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱量，使腫瘤組織溫度升高，導致癌細胞凋亡。相對于傳統(tǒng)的腫瘤治療方式，光熱治療作為一種非侵入性治療方式可有效地殺死癌細胞而避免對正常組織的損傷，對機體的整體毒副作用小，進而成為腫瘤治療的研宄熱點。然而，光熱納米材料的毒性問題嚴重制約其進一步生物應用。
[0003]目前研宄較多的光熱材料主要有金納米棒、金納米籠、金納米管、碳納米管、石墨稀、氧化石墨稀、有機聚合物納米材料、氧化鶴、硫化鶴、砸化秘、硫化銅、砸化銅等。其中CuS納米材料與其他光熱材料相比具有制備簡單、價格低廉、毒性低的優(yōu)點，并且CuS納米材料的光熱產(chǎn)生機理是來源于Cu2+d-d電子軌道躍迀，因此，光熱效果不受周圍環(huán)境的影響，光熱性能保持時間長。
[0004]在制備納米材料的過程中，配體對其生物相容性及粒徑控制具有很大的影響，進而影響納米材料在生物體內(nèi)的代謝。生物大分子相對其他生物小分子或者外源性配體而言，具有更好的穩(wěn)定作用和生物相容性。其中蛋白、核酸、透明質(zhì)酸和肝素等生物大分子富含豐富的巰基、氨基、羧基或者磷酸基團等官能團，可以通過與金屬離子的配位作用來調(diào)控納米晶體的生長，因此是一類構(gòu)建納米材料的優(yōu)良模板。因此以生物大分子為模板構(gòu)建光熱納米材料對于其生物相容性的改善及粒徑控制有很重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是解決光熱納米材料毒性及穩(wěn)定性問題，發(fā)展基于生物體固有的大分子為模板的光熱治療納米探針，提供一種生物大分子包覆的具有良好生物相容性的CuS近紅外光熱納米探針，該探針近紅外光熱性能穩(wěn)定，水溶性好，生物毒性低。
[0006]本發(fā)明的技術方案:
[0007]一種生物大分子包覆的生物相容性良好的CuS近紅外光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0008]I)將生物大分子(200?300mg)放入容器中，加入水攪拌溶解，加入0.1?ImL0.2M Cu (NO3)2溶液，充分攪拌混勻后加入IM NaOH溶液，最后加入Na2S溶液，其中Cu: S摩爾比為1:2 ;充分攪拌混勻后置于60?90°C水浴鍋中攪拌反應30?60min，得到深綠色CuS納米材料溶液；
[0009]2)將所得CuS納米材料溶液透析提純，透析時間為12?24h，每隔3?4h換一次水；
[0010]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0011]所述生物大分子為牛血清白蛋白、人血清白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、透明質(zhì)酸或肝素鈉。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點及效果:
[0013]該方法采用一鍋法制備納米探針，制備方法簡單，該制備方法不需要苛刻的設備和條件，操作安全簡便，毒性小、成本低，反應條件簡單，90 °C加熱反應即可，易于大規(guī)模推廣應用。使用試劑中不含有毒重金屬元素，所制備的納米材料尺寸小、水溶性良好、近紅外光熱性能穩(wěn)定、生物相容性良好、無免疫源性。為光熱治療進一步向臨床轉(zhuǎn)化提供了重大的實踐意義。
【附圖說明】
[0014]圖1為CuS納米材料的紫外-可見-近紅外吸收光譜。
[0015]圖2為CuS納米材料的光熱效果圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017]生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0018]I)在50mL圓底燒瓶中，將250mg牛血清白蛋白溶于7.5mL水中，加入ImL 0.2MCu (NO3)2溶液，混勻后加入0.5mL IM NaOH溶液，再加入2mL 0.2M Na 2S溶液，將所得溶液在90 °C水浴中反應30min。
[0019]2)將所得納米材料透析提純，透析時間為12?24h，每隔3?4h換一次水。
[0020]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0021]該實施例制備的CuS光熱納米材料的紫外-可見-近紅外吸收光譜如圖1所示，圖中顯示:CuS光熱納米材料在近紅外區(qū)有較強的吸收，并且吸收強度隨著納米材料濃度增大而增強。圖2為CuS光熱納米材料在808nm激光照射下的光熱效果圖，圖中顯示，CuS光熱納米探針在808nm激光照射下有很好的升溫效果，并且在相同照射時間下，隨著材料濃度增大溫度升高越大。
[0022]實施例2:
[0023]生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0024]I)在50mL圓底燒瓶中，將200mg人血清白蛋白溶于7mL水中，加入0.1mL 0.2MCu (NO3)2溶液，混勻后加入0.5mL IM NaOH溶液，再加入0.2mL 0.2M Na2S溶液，將所得溶液在60?90 °C水浴中反應30?60min。
[0025]2)將所得納米材料透析提純，透析時間為24h，每隔4h換一次水。
[0026]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0027]取該實施例制備的CuS光熱納米材料作光譜分析和光熱效果考查，檢測結(jié)果與實施例I相近。
[0028]實施例3:
[0029]生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0030]I)在50mL圓底燒瓶中，將260mg轉(zhuǎn)鐵蛋白溶于8mL水中，加入0.5mL 0.2MCu (NO3)2溶液，混勻后加入0.5mL IM NaOH溶液，再加入ImL 0.2M Na 2S溶液，將所得溶液在90 °C水浴中反應30min。
[0031]2)將所得納米材料透析提純，透析時間為24h，每隔4h換一次水。
[0032]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0033]取該實施例制備的CuS光熱納米材料作光譜分析和光熱效果考查，檢測結(jié)果與實施例I相近。
[0034]實施例4:
[0035]生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0036]I)在50mL圓底燒瓶中，將280mg透明質(zhì)酸溶于8.5mL水中，加入0.6mL 0.2MCu (NO3)2溶液，混勻后加入0.5mL IM NaOH溶液，再加入1.2mL 0.2M Na 2S溶液，將所得溶液在90 °C水浴中反應30min。
[0037]2)將所得納米材料透析提純，透析時間為24h，每隔4h換一次水。
[0038]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0039]取該實施例制備的CuS光熱納米材料作光譜分析和光熱效果考查，檢測結(jié)果與實施例I相近。
[0040]實施例5:
[0041]生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下:
[0042]I)在50mL圓底燒瓶中，將300mg肝素鈉溶于9mL水中，加入0.8mL 0.2M Cu (NO3)2溶液，混勻后加入0.5mL IM NaOH溶液，再加入1.6mL 0.2M Na2S溶液，將所得溶液在90°C水浴中反應30min。
[0043]2)將所得納米材料透析提純，透析時間為24h，每隔4h換一次水。
[0044]3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
[0045]取該實施例制備的CuS光熱納米材料作光譜分析和光熱效果考查，檢測結(jié)果與實施例I相近。
【主權(quán)項】
1.一種生物相容性良好的CuS光熱治療納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下: 1)將生物大分子放入容器中，加入水后攪拌溶解，加入0.1?ImL 0.2M Cu (NO3)2溶液，充分攪拌混勻后加入IM NaOH溶液，最后加入Na2S溶液，其中Cu:S摩爾比為1:2 ;充分攪拌混勻后置于60?90°C水浴鍋中攪拌反應30?60min，得到深綠色CuS納米材料溶液； 2)將所得CuS納米材料溶液透析提純，透析時間為12?24h，每隔3?4h換一次水； 3)將所得透析液冷凍干燥，得到CuS納米材料固體顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述生物大分子為牛血清白蛋白、人血清白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、透明質(zhì)酸或肝素鈉。
【專利摘要】一種生物相容性良好的CuS近紅外光熱納米材料的制備方法，采用一鍋法制備，步驟如下：稱取生物大分子于容器中，加水攪拌溶解，加入Cu(NO3)2溶液，充分攪拌混勻后加入NaOH溶液，最后加入Na2S溶液(Cu:S摩爾比為1:2)，充分攪拌混勻后置于90℃水浴鍋中攪拌反應30min，得深綠色溶液；將所得CuS納米材料透析提純，透析時間為24h，每隔4h換一次水；將所得透析液冷凍干燥，得到產(chǎn)品。本發(fā)明使用試劑綠色環(huán)保，制備方法簡單，90℃加熱反應即可，操作安全簡便，毒性小、成本低，易于大規(guī)模推廣應用。所制備的納米材料尺寸小、水溶性良好、近紅外光熱性能穩(wěn)定、生物相容性良好、無免疫源性。
【IPC分類】A61K41-00, A61K47-36, A61P35-00, A61K47-42
【公開號】CN104784691
【申請?zhí)枴緾N201510217271
【發(fā)明人】孫少凱, 張彩, 張雪君, 于春水
【申請人】天津醫(yī)科大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月29日