一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅?金納米三角片復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于自組裝核殼材料技術(shù)領(lǐng)域，公開一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅?金納米三角片復(fù)合材料，以金納米三角片為核心，金納米三角片外包裹芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架，介孔有機(jī)二氧化硅層骨架上裝載光敏材料。進(jìn)一步還提供了該材料的制備方法以及應(yīng)用。該材料的形貌尺寸穩(wěn)定性高，在生物環(huán)境中具有良好的分散性、穩(wěn)定性和生物相容性，經(jīng)驗(yàn)證60h后光敏劑的釋放率小于3％；制備方法操作簡(jiǎn)便，光敏劑的裝載效率高，可達(dá)10％以上；材料的紫外?可見吸收光譜峰值位于665nm左右，可利用單一波長(zhǎng)的近紅外激光同時(shí)激發(fā)光動(dòng)力和光熱效應(yīng)，在近紅外激光照射下，具有優(yōu)秀的單線態(tài)氧產(chǎn)生能力和光熱轉(zhuǎn)化能力，在腫瘤光療上具有巨大的應(yīng)用潛力。

A kind of loading photosensitizer mesoporous organosilica gold nanoprisms composite material and preparation method and application thereof

The invention belongs to the technical field of self-assembled core-shell materials and discloses a photosensitizer loading mesoporous organosilica nano gold triangle composite material with nano gold triangle as the core, the gold nanoprisms wrapping aromatic organic mesoporous silica skeleton layer, mesoporous silicon oxide layer two organic photosensitive material on the loading frame. The preparation method and application of the material are also provided. Morphology and size stability of the material is high, in the biological environment has dispersed compatibility, stability and good biological, and verified by 60H after the release of the photosensitizer was less than 3%; the preparation method is simple, the photosensitizer loading efficiency is high and can reach more than 10%; the material UV visible absorption spectrum peak is around 665nm. Near infrared laser using the single wavelength and excitation power and the photothermal effect in near infrared laser irradiation, has excellent ability to produce singlet oxygen and photothermal conversion ability, have great potential applications in cancer phototherapy.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于自組裝核殼材料
，涉及一種可裝載光敏劑的核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，具體涉及一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用。
技術(shù)介紹
光動(dòng)力治療作為一種近年來(lái)新興的微創(chuàng)療法，在腫瘤治療領(lǐng)域正受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的光動(dòng)力治療在臨床應(yīng)用中仍存在許多不足。一方面，目前臨床應(yīng)用的光敏劑多為芳香類分子，通常在水中溶解性差、易聚集，限制了其臨床使用和治療效果。另一方面，在光動(dòng)力治療過(guò)程中，隨著氧氣的消耗和光敏劑的分解，治療效果難以維持在穩(wěn)定的水平。將納米載體用于光敏劑的裝載，能夠有效地改善光敏劑的水溶性。目前的納米載體裝載光敏劑多基于靜電吸附、共價(jià)偶聯(lián)、包裹封裝等作用方式，然而，這些裝載方式均在一定程度上存在著裝載效率低或提前釋放率高等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)目的：本專利技術(shù)目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可高效裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料，該復(fù)合材料在生物環(huán)境中具有良好的分散性和穩(wěn)定的光敏劑釋放性能，能夠在光療過(guò)程中發(fā)揮協(xié)同性光治療作用；本專利技術(shù)的另一目的是提供上述裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料的制備方法；本專利技術(shù)的第三目的是提供上述裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料的應(yīng)用。技術(shù)方案：本專利技術(shù)所述的一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料，以金納米三角片為核心，金納米三角片外包裹芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架，所述介孔有機(jī)二氧化硅層骨架上裝載光敏材料。進(jìn)一步地，所述金納米三角片為等邊三角形結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為50～130nm，包裹的芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架厚度為5～15nm，其介孔道孔徑為1～6nm，介孔體積為0.3～0.55cm3/g；該復(fù)合材料的比表面積為400～500m2/g。進(jìn)一步地，作為優(yōu)選方案，所述金納米三角片為等邊三角形結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為70～80nm，包裹的芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架厚度為10nm，其介孔道孔徑為3.8nm，介孔體積為0.43cm3/g；該復(fù)合材料的比表面積為426m2/g。進(jìn)一步地，所述光敏材料為酞菁鋅或二氫卟吩e6等含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)光敏劑，裝載率為2～15％。本專利技術(shù)還提供上述裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)制備金納米三角片并將其分散于水中，得到吸光度為2-4的金納米三角片分散液；(2)將步驟(1)中分散液加入到表面活性劑混合溶劑中，攪拌條件下將體系溫度升高至30～50℃,然后加入芳香族有機(jī)硅源,反應(yīng)15～30h后將產(chǎn)物離心、洗滌；(3)將步驟(2)中產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至清洗混合液中，攪拌條件下升溫至50～70℃下清洗2～4h、離心，此過(guò)程重復(fù)2～5次，得到芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料；(4)將光敏劑溶于有機(jī)溶劑中，由稀釋劑稀釋得到A組溶液；將步驟(3)中產(chǎn)物溶于有機(jī)溶劑中得到B組溶液；將A組溶液攪拌條件下緩慢加入B組溶液中，然后置于搖床體系中搖勻，反應(yīng)15～30h后將所得產(chǎn)物離心，依次用清洗劑C和清洗劑D洗滌3～5次，干燥后得到裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料。進(jìn)一步地，為得到尺寸適合的金納米三角片材料，步驟(1)中金納米三角片的制備過(guò)程具體為：將濃度為20～30mM的氯金酸溶液與濃度為0.05～0.2M氫氧化鈉溶液混合均勻得到A1組溶液；將濃度為10～20mM的十六烷基三甲基氯化銨溶液與濃度為0.5～1mM的碘化鉀溶液混合均勻得到B1組溶液；混合均勻后將A1組溶液緩慢加入B1組溶液中，混合均勻后向混合溶液中依次加入濃度為60～100mM的抗壞血酸和濃度為0.05～0.2M的氫氧化鈉溶液，再次混合均勻，室溫下靜置0.5～1h，得到金納米三角片。進(jìn)一步地，步驟(2)中所述表面活性劑混合溶劑為表面活性劑、氨水、乙醇和水的混合液，其中表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨，濃度為5～20mM；氨水、乙醇和水的體積比例為0.1：(1～10)：(5～20)。進(jìn)一步地，步驟(2)中芳香族有機(jī)硅源為1,4-雙(三乙氧基硅基)苯乙醇溶液，其體積濃度為1％～10％。進(jìn)一步地，步驟(3)中所述清洗混合液為體積比例為450～550:1的乙醇與濃鹽酸的混合溶液。進(jìn)一步地，為提高光敏劑的自組裝效果，步驟(4)中所述光敏劑為酞菁鋅或二氫卟吩e6等含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)光敏劑，A組溶液中的有機(jī)溶劑為二甲基亞砜或二甲基甲酰胺，光敏劑的質(zhì)量濃度為10～700μg/mL；B組溶液中的有機(jī)溶劑為乙醇，芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料的質(zhì)量濃度為10～700μg/mL；清洗劑C為乙醇；清洗劑D為水。本專利技術(shù)還提供了上述裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料在腫瘤協(xié)同性光治療中的應(yīng)用，所述腫瘤細(xì)胞包括但不專指乳腺癌腫瘤細(xì)胞。本專利技術(shù)中光敏劑的裝載機(jī)理：金納米三角片材料外包裹含苯環(huán)的介孔有機(jī)二氧化硅層骨架，殼層骨架中的苯環(huán)與芳香族光敏劑中的苯環(huán)產(chǎn)生介導(dǎo)π-π堆積作用，使芳香族光敏劑高效裝載于含苯環(huán)的介孔有機(jī)二氧化硅層骨架上；在腫瘤光療中，金納米三角片材料可吸收近紅外光并轉(zhuǎn)化為熱能，在光照下，光敏劑在光照早期即可激發(fā)，發(fā)揮光動(dòng)力治療效果；隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，光熱轉(zhuǎn)化材料即金納米三角片材料溫度逐漸升高，光熱治療效果穩(wěn)步提高，有效彌補(bǔ)光動(dòng)力治療效果的下降，將療效始終維持在較高水平，實(shí)現(xiàn)協(xié)同性光治療。有益效果：(1)本專利技術(shù)提供的材料中利用有機(jī)硅骨架中的苯環(huán)與光敏劑中苯環(huán)的介導(dǎo)π-π堆積作用使光敏劑高效裝載于有機(jī)硅骨架上，材料的形貌尺寸穩(wěn)定性高，在生物環(huán)境中具有良好的分散性、穩(wěn)定性和生物相容性，經(jīng)驗(yàn)證60h后光敏劑的釋放率小于3％；(2)本專利技術(shù)提供的制備方法操作簡(jiǎn)便，光敏劑的裝載效率高，可達(dá)10％以上；(3)本專利技術(shù)提供的材料的紫外-可見吸收光譜峰值位于665nm左右，可利用單一波長(zhǎng)的近紅外激光同時(shí)激發(fā)光動(dòng)力和光熱效應(yīng)，在近紅外激光照射下，具有優(yōu)秀的單線態(tài)氧產(chǎn)生能力和光熱轉(zhuǎn)化能力，在腫瘤光治療方面具有巨大的應(yīng)用潛力。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料的電子顯微鏡照片；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料的傅里葉變化紅外光譜圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料的紫外-可見吸收光譜圖；圖4為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料與單線態(tài)氧熒光探針混合溶液在1.0W/cm2的660nm近紅外激光照射下的熒光強(qiáng)度曲線圖；圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料在1.0W/cm2的660nm近紅外激光照射下溫度變化曲線圖；圖6為本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料與其他對(duì)照材料在無(wú)激光照射條件下的對(duì)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用柱狀圖，其中，W為載光敏劑復(fù)合材料組；X為單純介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料組；Y為單純酞菁鋅組；Z為陰性對(duì)照組；圖7本專利技術(shù)實(shí)施例1中制得的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料與其他對(duì)照材料在1.0W/cm2的660nm近紅外激光照射下對(duì)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用柱狀圖；其中本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅?金納米三角片復(fù)合材料，其特征在于：以金納米三角片為核心，金納米三角片外包裹芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架，所述介孔有機(jī)二氧化硅層骨架上裝載光敏材料。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料，其特征在于：以金納米三角片為核心，金納米三角片外包裹芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架，所述介孔有機(jī)二氧化硅層骨架上裝載光敏材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料，其特征在于：所述金納米三角片為等邊三角形結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為50～130nm，包裹的芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層骨架厚度為5～15nm，其介孔道孔徑為1～6nm，介孔體積為0.3～0.55cm3/g；該復(fù)合材料的比表面積為400～500m2/g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料，其特征在于：所述光敏材料為酞菁鋅或二氫卟吩e6，裝載率為2～15％。4.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：(1)制備金納米三角片并將其分散于水中，得到吸光度為2～4的金納米三角片分散液；(2)將步驟(1)中分散液加入到表面活性劑混合溶劑中，攪拌條件下將體系溫度升高至30～50℃,然后加入芳香族有機(jī)硅源,反應(yīng)15～30h后將產(chǎn)物離心、洗滌；(3)將步驟(2)中產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至清洗混合液中，攪拌條件下升溫至50～70℃下清洗2～4h、離心，此過(guò)程重復(fù)2～5次，得到芳香族介孔有機(jī)二氧化硅層包裹金納米三角片材料；(4)將光敏劑溶于有機(jī)溶劑中，由稀釋劑稀釋得到A組溶液；將步驟(3)中產(chǎn)物溶于有機(jī)溶劑中得到B組溶液；將A組溶液攪拌條件下緩慢加入B組溶液中，然后置于搖床體系中搖勻，反應(yīng)15～30h后將所得產(chǎn)物離心，依次用清洗劑C和清洗劑D洗滌3～5次，干燥后得到裝載光敏劑的介孔有機(jī)硅-金納米三角片復(fù)合材料。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧光明，王守巨，劉文斐，滕兆剛，劉瑩，唐玉霞，田迎，孫晶，趙穎，趙爽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍南京軍區(qū)南京總醫(yī)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32