核殼結構納米材料、其制備方法及應用技術

本發明專利技術涉及納米復合材料技術領域，特別是涉及一種核殼結構納米材料和其制備方法，以及其作為核磁共振成像、CT成像或PET成像造影劑或光熱劑的應用。本發明專利技術的納米材料以具有成像功能的納米粒子作為內核，在內核外包裹了一層聚多酚類物質，并在聚多酚類物質層外吸附有三價鐵離子，并將親水性化合物作為其外殼，形成了一種具有多功能的核殼結構納米材料，既可作為成像的造影劑，又可作為光熱療中所用的光熱劑，還具有腫瘤細胞靶向性，提高效率，降低對患者的毒副作用；本發明專利技術的納米材料的制備方法具有簡單易操作、條件易控制、可大規模生產的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及納米復合材料
，特別是涉及一種核殼結構納米材料和其制備方法，以及其作為造影劑或光熱劑的應用。
技術介紹
癌癥是威脅人類健康和生存的重大疾病，長期以來，科研人員不斷探索和開發各種各樣的早期診斷與治療的方法。在診斷的成像領域，分子成像已成為一個跨學科領域，它可實現在生化水平層面了解一種疾病的組分、過程、動態和治療情況。分子影像學技術可作為早期診斷方法,它是在臨床癥狀還未出現時就檢測到腫瘤的早期生物學特性。造影劑廣泛用于非侵入成像,特別是用于腫瘤診斷；目前核磁共振(MRI)、電子計算機X射線斷層掃描技術(CT)、正電子發射型計算機斷層顯像(PET)成為廣泛使用的非侵入式成像手段。相較于傳統的化療放療，光熱療是一種低損高效的治療方法。這種治療方法主要依賴于光熱劑的應用。納米光熱試劑可將其它吸收到的光能轉換為熱量，因此可幫助產生更大的熱量和更高的溫度，從而可達到對靶向組織進行更高效的熱療效果。隨著醫學科技的發展，現代醫療技術已不僅僅滿足于單純的醫學診斷或治療，人們越來越需要一種集醫學診斷和治療于一體的高效醫療方法。另外，患者需要兩次承受造影劑及光熱劑的注射給藥,方可進行診斷和光熱療,這將增加患者所承受的造影劑或光熱劑毒副作用,可能導致患者健康的損壞,并會加重患者的經濟負擔。鑒于此，克服該現有技術所存在的缺陷是本
亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種適合作為核磁共振成像(MRI)、電子計算機X射線斷層掃描技術(CT)或正電子發射型計算機斷層顯像(PET)的造影劑，同時適合作為光熱治療所采用的光熱劑的核殼結構納米材料。本專利技術進一步要解決的技術問題是提供一種上述核殼結構納米材料的制備方法。本專利技術采用如下技術方案：本專利技術提供了一種核殼結構納米材料，其粒徑為3-500nm，包括：內核，所述內核為具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子；包裹所述內核的聚多酚類物質層，例如聚多巴胺，鞣酸等，所述聚多酚類物質層表面還吸附有Fe3+；以及靶向腫瘤細胞的親水性外殼，所述外殼具有與聚多酚類物質共價鍵合的修飾端和靶向腫瘤細胞的親水端。一些實施方案中，所述內核為：(1)含有Au、Bi、I、Cu或Ta的納米粒子；或(2)超順磁性氧化鐵納米粒子。一些實施方案中，所述外殼由巰基或氨基修飾的聚乙二醇形成。本專利技術還提供了上述的核殼結構納米材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子分散于多酚類物質濃度小于等于6mg/mL、pH7-9的緩沖液中，進行混合，以形成聚多酚類物質包裹的納米粒子，其中，所述多酚類物質為多巴胺或鞣酸；(2)將步驟(1)所得聚多酚類物質包裹的納米粒子分散于三價鐵離子的水溶液中，進行混合，以形成聚多酚類物質-Fe3+包裹的納米粒子；(3)將步驟(2)所得聚多酚類物質-Fe3+包裹的納米粒子分散于pH7.5-9.5的緩沖液中，加入巰基或氨基修飾的聚乙二醇，進行混合，以形成核殼結構納米材料。一些實施方案中，步驟(1)中緩沖液的多酚類物質濃度為0.2mg/mL至4mg/mL。一些實施方案中，步驟(2)中三價鐵離子的水溶液為氯化鐵溶液或硝酸鐵溶液。一些實施方案中，步驟(1)的混合時間為1至48小時；步驟(3)的混合時間為20分鐘至24小時。一些實施方案中，步驟(1)還包括：混合后，離心，收集聚多酚類物質包裹的納米粒子沉淀；步驟(2)還包括：混合后，離心，收集聚多酚類物質-Fe3+包裹的納米粒子沉淀；步驟(3)還包括：混合后，離心，收集核殼結構納米材料沉淀。一些實施方案中，該制備方法還包括制備具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子的步驟。本專利技術還提供了上述的核殼結構納米材料作為核磁共振成像、CT成像或PET成像造影劑和/或光熱劑的應用。與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：本專利技術的納米材料以具有成像功能的納米粒子作為內核，在內核外包裹了一層聚多酚類物質，并在聚多酚類物質層外吸附有三價鐵離子，并將親水性化合物作為其外殼，形成了一種具有多功能的核殼結構納米材料，既可作為成像的造影劑，又可作為光熱療中所用的光熱劑，還具有腫瘤細胞靶向性，提高效率，降低對患者的毒副作用；本發明的納米材料的制備方法具有簡單易操作、條件易控制、可大規模生產的優點。【附圖說明】圖1是本專利技術實施例提供的一種核殼結構納米材料的制備方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例提供的一種氧化硅-鉍的掃描電鏡圖；圖3是本專利技術實施例提供的一種核殼結構納米材料的掃描電鏡圖；圖4是本專利技術實施例提供的一種核殼結構納米材料的紅外光譜圖；圖5是專利技術實施例提供的一種核殼結構納米材料的激光照熱療效果圖。【具體實施方式】為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。此外，下面所描述的本專利技術各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。本專利技術利用了納米包裹技術，將在近紅外區有較強吸收的聚多酚類物質、具有MRI成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子、靶向腫瘤細胞的親水性大分子物質形成新的納米材料，以將造影功能和光熱特性集為一體。本專利技術的核殼結構納米材料為靶向腫瘤細胞的納米材料，其內核為具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子。例如，本專利技術的具有MRI成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子可為含有Au、Bi、I、Cu或Ta的納米粒子，或超順磁性氧化鐵納米粒子，但不排除其他可用的具有成像功能的納米粒子。包裹內核的為一聚多酚類物質層，如：聚多巴胺層或聚鞣酸層，該聚多酚類物質層表面還吸附有Fe3+，該聚多酚類物質層由多酚類物質(例如：多巴胺或鞣酸等多酚類物質)聚合形成，本專利技術對多酚類物質的來源沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的多酚類物質類分子即可，如可以采用市售商品，也可以采用本領域技術人員熟知的制備其他官能基團修飾的多酚類物質分子的技術方案自行制備。核殼結構納米材料的外殼由親水性化合物構成，用于提高納米材料的水相穩定性，保護納米材料在體內的作用時間，并可以進行化學修飾以提供納米材料的靶向性等功能，一方面，該外殼具有與聚多酚類物質共價鍵合的修飾端，另一方面，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種核殼結構納米材料，其特征在于，其粒徑為3?500nm，包括：內核，所述內核為具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子；包裹所述內核的聚多酚類物質層，所述聚多酚類物質層表面還吸附有Fe3+，其中，所述多酚類物質為多巴胺或鞣酸；以及靶向腫瘤細胞的親水性外殼，所述外殼具有與聚多酚類物質共價鍵合的修飾端和靶向腫瘤細胞的親水端。

【技術特征摘要】
1.一種核殼結構納米材料，其特征在于，其粒徑為3-500nm，包括：
內核，所述內核為具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子；
包裹所述內核的聚多酚類物質層，所述聚多酚類物質層表面還吸附有Fe3+，
其中，所述多酚類物質為多巴胺或鞣酸；以及
靶向腫瘤細胞的親水性外殼，所述外殼具有與聚多酚類物質共價鍵合的修
飾端和靶向腫瘤細胞的親水端。
2.根據權利要求1所述的核殼結構納米材料，其特征在于，所述內核為：
(1)含有Au、Bi、I、Cu或Ta的納米粒子；或(2)超順磁性氧化鐵納米粒子。
3.根據權利要求1所述的核殼結構納米材料，其特征在于，所述外殼由巰
基或氨基修飾的聚乙二醇形成。
4.根據權利要求3所述的核殼結構納米材料的制備方法，其特征在于，包
括如下步驟：
(1)將具有核磁共振成像、CT成像或PET成像功能的納米粒子分散于多
酚類物質濃度小于等于6mg/mL、pH7-9的緩沖液中，進行混合，以形成聚多酚
類物質包裹的納米粒子，其中，所述多酚類物質為多巴胺或鞣酸；
(2)將步驟(1)所得聚多酚類物質包裹的納米粒子分散于三價鐵離子的
水溶液中，進行混合，以形成聚多酚類物質-Fe3+包裹的納米粒子；
(3)將步驟(2)所得聚多酚類物質-Fe3+包裹...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姜江，丁顯光，
申請(專利權)人：中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇;32