本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種集CT成像與光療于一體的納米雜化物及制備方法及用途。

背景技術(shù)：

光熱治療是近年來發(fā)展起來的一種微創(chuàng)治療腫瘤技術(shù)，主要是通過將近紅外光直接照射到具有光吸收性能的光熱治療劑導(dǎo)入的腫瘤部位，而使其局部溫度升高來殺傷腫瘤細(xì)胞，大大降低了全身系統(tǒng)毒性，因此光熱治療被看作是非常有潛力的替代手術(shù)治療腫瘤的技術(shù)之一。由于生物組織內(nèi)水和蛋白質(zhì)對(duì)近紅外光的吸收較弱，所以理想的光熱治療劑應(yīng)該在近紅外光區(qū)域(650-950nm)具有較強(qiáng)的吸收。

對(duì)于腫瘤治療，單一治療方法存在許多的局限，為了達(dá)到更好治療腫瘤的效果，越來越多的研究人員開始關(guān)注聯(lián)合治療的方法，通常將光熱治療與光動(dòng)力治療方法相結(jié)合達(dá)到聯(lián)合治療腫瘤的目的。光動(dòng)力治療是近年來發(fā)展起來的另外一種光療技術(shù)，利用光動(dòng)力效應(yīng)進(jìn)行腫瘤治療的一種新技術(shù),主要是將特定波長的激光直接照射到具有光吸收性能的光敏治療劑導(dǎo)入的腫瘤部位，使光敏劑受到激發(fā)，而激發(fā)態(tài)的光敏劑又把能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強(qiáng)的單態(tài)氧，單態(tài)氧和相鄰的生物大分子發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞受損乃至死亡。

然而，成功的光熱和光動(dòng)力聯(lián)合治療手段需要依賴合適的成像技術(shù)來確定腫瘤的位置、數(shù)目、大小及光熱治療劑和光敏療劑在體內(nèi)的分布及在腫瘤組織的富集情況；其次需要實(shí)時(shí)監(jiān)測光熱治療過程中腫瘤及周圍健康組織溫度的變化；最后借助于成像技術(shù)來進(jìn)行治療效果的評(píng)價(jià)。

Computed tomography(CT)成像技術(shù)是一種十分便利和高效的影像技術(shù)已經(jīng)成為了臨床上重要的影像學(xué)診斷方法之一。CT成像的原理是基于人體的不同組織或器官對(duì)X攝像的衰減能力的不同而對(duì)人體的器官和組織進(jìn)行成像的高分辨率成像技術(shù)。CT成像是根據(jù)X射線掃描人體后的衰減(吸收)值來反映不同的組織和器官，從而形成不同組織或器官的灰階影像對(duì)比分布圖，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)病灶并確定病灶的相對(duì)位置、數(shù)目和大小。但是由于某些器官或者結(jié)構(gòu)與周圍組織缺乏自然對(duì)比，一些病灶部位或者組織就無法被發(fā)現(xiàn)從而影響正確的診斷。在CT掃描時(shí)CT造影劑(對(duì)比劑)用來增加病灶部位與正常部位的密度差別，使得腫瘤或者器官顯像。對(duì)CT造影劑而言，出現(xiàn)了無機(jī)碘，而無機(jī)碘的不良反應(yīng)很大。后來又出現(xiàn)了離子型，離子型碘具有高滲性，對(duì)人體影響較大。因此，開發(fā)多功能，高特異和高靈敏度的CT造影劑來提高腫瘤的精確診斷是當(dāng)前醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。理想的CT造影劑應(yīng)具有很好的顯影效果，良好的生物相容性和體內(nèi)穩(wěn)定性，無毒性，能特異的被腫瘤細(xì)胞攝取。

目前，尚未有集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物及制備方法及用途的報(bào)導(dǎo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物的制備方法。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物在制備抗癌藥物的用途。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物，是用MoS2-AuNPs-Ce6所示，所述MoS2為巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板的簡寫；所述AuNPs為2-巰基吡啶修飾的金納米粒簡寫；所述Ce6為二氫卟酚e6簡寫。

上述集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板：

按比例，將90-110mg二硫化鉬粉末加入到100mL氮甲基吡咯烷酮中,于功率為20-40kHz的條件下超聲分散3-6小時(shí)；靜置4-6小時(shí)，取60-80mL上清液在1000-3000rpm離心5-10分鐘；加10-15mL乙酸乙酯析出沉淀，過濾，所得固體為二硫化鉬納米板；將所述二硫化鉬納米板與8-10mg巰基聚乙二醇2000放入3-5mL水中，攪拌10-12小時(shí),得到巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板的水分散液；

(2)2-巰基吡啶修飾的金納米粒的制備：

在裝有回流冷凝管的容器中加120-130μL濃度為10M的氯金酸水溶液，400-500rpm攪拌下加熱至沸騰，加入20-26μL濃度為0.189M的檸檬酸鈉水溶液，保持沸騰反應(yīng)15-20min，停止加熱，攪拌下自然冷卻至室溫，所得溶液即為金納米粒溶液,取158-162μL濃度為1.5×10^-3M的2-巰基吡啶水溶液，滴加到金納米粒溶液中，攪拌10-12小時(shí)，在10000-13000rpm離心15-20分鐘，棄上清液，所得沉淀即為2-巰基吡啶修飾的金納米粒；

(3)MoS₂-AuNPs-Ce6的制備:

取1-2mL步驟(1)獲得的水分散液滴加到4-5mL濃度為125mg/mL步驟(2)獲得的2-巰基吡啶修飾的金納米粒子水分散液中攪拌10-12小時(shí)，在5000-6000rpm離心5-10分鐘，得到的沉淀物為巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金；取200mg巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金溶于2mL水中，再與40μL 1mg/mL二氫卟酚e6的二甲基亞砜溶液混合，在室溫下持續(xù)攪拌18-24小時(shí)，通過透析技術(shù)除去多余的二氫卟酚e6，得到的溶液冷凍干燥得到簡寫為MoS₂-AuNPs-Ce6的巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒-二氫卟酚e6納米雜化物。

上述集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物在制備抗癌藥物中的應(yīng)用。

有益效果

本發(fā)明的納米雜化物MoS2-AuNPs-Ce6制備工藝簡單、反應(yīng)可控性強(qiáng)、低耗能、易規(guī)?；?，所用原料易得、價(jià)格便宜；可用于CT成像；表現(xiàn)出好的水溶性，生物相容性，強(qiáng)的近紅外吸收和良好的光熱穩(wěn)定性，可同時(shí)用于光熱治療和紅外熱成像；表現(xiàn)出較強(qiáng)的光動(dòng)力治療的作用。對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制作用。

附圖說明

圖1(a)為實(shí)施例2中合成的MoS₂的電鏡圖；圖1(b)為實(shí)施例2中合成的AuNPs的電鏡圖；圖1(c)實(shí)施例2中合成的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物電鏡圖；

圖2為實(shí)施例2中所制備的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物的粒徑分布圖；

圖3為實(shí)施例2中所制備的MoS₂，AuNPs，Ce6，MoS₂-AuNPs-Ce6，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物的紫外可見光譜圖；

圖4為實(shí)施例2制備的AuNPs，MoS₂，MoS₂-AuNPs，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物和水光熱升溫曲線及各自的近紅外圖像；

圖5為實(shí)施例2中MTT法測試的4T1細(xì)胞經(jīng)過本發(fā)明制備的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物(給予或不給于NIR光照)處理24小時(shí)后的細(xì)胞活力；

圖6為實(shí)施例2中MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物注射裸鼠前后的CT成像圖；

圖7為實(shí)施例2中靜脈注射8小時(shí)后，于腫瘤局部施加NIR光照5分鐘后的近紅外成像圖；

圖8，實(shí)施例2中不同樣品處理后的腫瘤體積變化曲線圖。

最佳實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，它們只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。除特別標(biāo)明外，所用試劑和測試設(shè)備均為市售。

實(shí)施例1

集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板：

將90mg二硫化鉬粉末加入到100mL氮甲基吡咯烷酮中,于功率為20kHz的條件下超聲分散6小時(shí)；靜置4小時(shí)，取60mL上清液在1000rpm離心10分鐘；加10mL乙酸乙酯析出沉淀，過濾，所得固體為二硫化鉬納米板；將所述二硫化鉬納米板與8mg巰基聚乙二醇2000放入3mL水中，攪拌10小時(shí),得到巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板的水分散液；

(2)2-巰基吡啶修飾的金納米粒的制備：

在裝有回流冷凝管的容器中加120μL濃度為10M的氯金酸水溶液，450rpm攪拌下加熱至沸騰，加入20μL濃度為0.189M的檸檬酸鈉水溶液，保持沸騰反應(yīng)15min，停止加熱，攪拌下自然冷卻至室溫，所得溶液即為金納米粒溶液,取158μL濃度為1.5×10^-3M的 2-巰基吡啶水溶液，滴加到金納米粒溶液中，攪拌10小時(shí)，在10000rpm離心15分鐘，棄上清液，所得沉淀即為2-巰基吡啶修飾的金納米粒；

(3)MoS₂-AuNPs-Ce6的制備:

取1mL步驟(1)獲得的水分散液滴加到4mL濃度為125mg/mL步驟(2)獲得的2-巰基吡啶修飾的金納米粒子水分散液中攪拌10小時(shí)，在5000rpm離心5分鐘，得到的沉淀物為巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金；取200mg巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金溶于2mL水中，再與40μL1mg/mL二氫卟酚e6的二甲基亞砜溶液混合，在室溫下持續(xù)攪拌18小時(shí)，通過透析技術(shù)除去多余的二氫卟酚e6，得到的溶液冷凍干燥得到簡寫為MoS₂-AuNPs-Ce6的巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒-二氫卟酚e6納米雜化物。

實(shí)施例2

集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板(MoS₂)：

按比例，將100mg二硫化鉬粉末加入到100mL氮甲基吡咯烷酮中,于功率為30kHz的條件下超聲分散4小時(shí)；靜置5小時(shí)，取70mL上清液在2000rpm離心8分鐘；加13mL乙酸乙酯析出沉淀，過濾，所得固體為二硫化鉬納米板；將所述二硫化鉬納米板與9mg巰基聚乙二醇2000放入4mL水中，攪拌11小時(shí),得到巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板的水分散液；

(2)2-巰基吡啶修飾的金納米粒(AuNPs)的制備：

在裝有回流冷凝管的容器中加125μL濃度為10M的氯金酸水溶液，400rpm攪拌下加熱至沸騰，加入23μL濃度為0.189M的檸檬酸鈉水溶液，保持沸騰反應(yīng)18min，停止加熱，攪拌下自然冷卻至室溫，所得溶液即為金納米粒溶液,取160μL濃度為1.5×10^-3M的 2-巰基吡啶水溶液，滴加到金納米粒溶液中，攪拌11小時(shí)，在12000rpm離心18分鐘，棄上清液，所得沉淀即為2-巰基吡啶修飾的金納米粒；

(3)MoS₂-AuNPs-Ce6的制備:

取1.5mL步驟(1)獲得的水分散液滴加到4.5mL濃度為125mg/mL步驟(2)獲得的2-巰基吡啶修飾的金納米粒子水分散液中攪拌11小時(shí)，在5800rpm離心8分鐘，得到的沉淀物為巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金；取200mg巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金溶于2mL水中，再與40μL 1mg/mL二氫卟酚e6的二甲基亞砜溶液混合，在室溫下持續(xù)攪拌20小時(shí)，通過透析技術(shù)除去多余的二氫卟酚e6，得到的溶液冷凍干燥得到簡寫為MoS₂-AuNPs-Ce6的巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒-二氫卟酚e6納米雜化物。

實(shí)施例3

集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板：

按比例，將110mg二硫化鉬粉末加入到100mL氮甲基吡咯烷酮中,于功率為40kHz的條件下超聲分散3小時(shí)；靜置6小時(shí)，取80mL上清液在3000rpm離心5分鐘；加15mL乙酸乙酯析出沉淀，過濾，所得固體為二硫化鉬納米板；將所述二硫化鉬納米板與10mg巰基聚乙二醇2000放入5mL水中，攪拌12小時(shí),得到巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板的水分散液；

(2)2-巰基吡啶修飾的金納米粒的制備：

在裝有回流冷凝管的容器中加130μL濃度為10M的氯金酸水溶液，500rpm攪拌下加熱至沸騰，加入26μL濃度為0.189M的檸檬酸鈉水溶液，保持沸騰反應(yīng)20min，停止加熱，攪拌下自然冷卻至室溫，所得溶液即為金納米粒溶液,取162μL濃度為1.5×10^-3M的 2-巰基吡啶水溶液，滴加到金納米粒溶液中，攪拌12小時(shí)，在13000rpm離心20分鐘，棄上清液，所得沉淀即為2-巰基吡啶修飾的金納米粒；

(3)MoS₂-AuNPs-Ce6的制備:

取2mL步驟(1)獲得的水分散液滴加到5mL濃度為125mg/mL步驟(2)獲得的2-巰基吡啶修飾的金納米粒子水分散液中攪拌12小時(shí)，在6000rpm離心10分鐘，得到的沉淀物為巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金；取200mg巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒子合金溶于2mL水中，再與40μL1mg/mL二氫卟酚e6的二甲基亞砜溶液混合，在室溫下持續(xù)攪拌24小時(shí)，通過透析技術(shù)除去多余的二氫卟酚e6，得到的溶液冷凍干燥得到簡寫為MoS₂-AuNPs-Ce6的巰基聚乙二醇修飾的二硫化鉬納米板-2-巰基吡啶修飾的金納米粒-二氫卟酚e6納米雜化物。

實(shí)施例4

實(shí)施例2所制備的AuNPs、MoS₂和MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物，透射電鏡下微觀形態(tài)如圖1所示，表明AuNPs呈完整球形，大小均一,MoS₂呈薄片狀，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物表示AuNPs和Ce6成功的被連結(jié)到MoS₂表面。用馬爾文激光粒度儀測得MoS₂的粒徑為151nm(見圖2)；MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物，經(jīng)紫外-可見分光光度計(jì)測得其吸收光譜見圖3所示，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物的主吸收峰位于Ce6:404nm和AuNPs:560nm附近,意味著Ce6和AuNPs被成功的鏈接在了MoS₂上了。測試MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物溶液的光熱升溫曲線：取1.5mL的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物溶液至泡照管中，調(diào)節(jié)激光功率密度為1.5W·cm^-2，測量808nm激光照射下溶液在0-5分鐘之間的溫度變化曲線。利用一臺(tái)配有熱電偶微探針(φ＝0.5mm)的溫度監(jiān)測器，將微探針浸入溶液中，微探針在溶液中的位置要避免受到激光的直接照射和接觸泡照管的底部或側(cè)面。如圖4所示為相應(yīng)的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物溶液的光熱升溫曲線。可見MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物溶液在光照下可以快速升溫，有望用于光熱治療。

測定不同濃度下的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物對(duì)于小鼠乳腺癌細(xì)胞(4T1)的毒性：采用MTT的方法對(duì)MoS₂-Ce6+808nm、MoS₂-Ce6+808/660nm、Free Ce6+660nm、MoS₂-AuNPs-Ce6+808nm和MoS₂-AuNPs-Ce6+808/660nm納米雜化物的體外毒性進(jìn)行表征。取對(duì)數(shù)生長期細(xì)胞以1×10⁵個(gè)/孔接種于96孔板，每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔。將不同濃度的不同處方分別與4T1細(xì)胞孵育6h后加或不加激光照射后繼續(xù)孵育12h，加入20μL四甲基偶氮唑鹽溶液(5mg/mL)進(jìn)行孵育4h后，吸出孔內(nèi)培養(yǎng)液，每孔加入150μL二甲基亞砜，置搖床上低速振蕩10min，使結(jié)晶物充分溶解。在酶聯(lián)免疫檢測儀在490nm處測量各孔的吸光值。實(shí)驗(yàn)證明(圖5)，于808nm近紅外光下照射5min和660nm 2min，本發(fā)明的集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物可直接影響4T1細(xì)胞的增殖，光照組比不光照組細(xì)胞增殖抑制率約增加50％左右。另外，相比于MoS₂，本發(fā)明制備生物相容性良好的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物具有很好的抑制腫瘤細(xì)胞的功效。

MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物的體內(nèi)腫瘤部位的CT成像和光熱治療作用，200μL，8mg/mL的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物通過尾靜脈注射到接種有4T1腫瘤的小鼠體內(nèi)，并在注射后0h和6h后對(duì)其進(jìn)行CT成像的掃描，以此可以觀察不同時(shí)間點(diǎn)小鼠各部位及其腫瘤部位成像的變化(圖6)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)注射6h后，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物在腫瘤(T)和肝臟(L)部位大量富集，此時(shí)于腫瘤局部施加NIR照射，用近紅外成像儀觀察5內(nèi)腫瘤局部的升溫情況。結(jié)果顯示，在同樣MoS₂-AuNPs-Ce6的濃度下，MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物比對(duì)照材料MoS₂具有更好的升溫效果(圖7)。以上結(jié)果表明MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物能夠有效用于CT成像和光熱治療腫瘤，是治療腫瘤藥物上的一大創(chuàng)新，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

負(fù)荷腫瘤的裸鼠被分為六組(每組3只)，然后分別經(jīng)過不同方式處理：(a)靜脈注射生理鹽水(Saline)但不經(jīng)過激光照射；(b)靜脈注射Free Ce6+660nm；(c)靜脈注射MoS₂t+808nm；(d)靜脈注射MoS₂-AuNPs+808nm；(e)靜脈注射MoS₂-AuNPs-Ce6+808nm；(f)靜脈注射MoS₂-AuNPs-Ce6+808/660nm納米雜化物；注射8小時(shí)后激光照射5分鐘。隨后觀察并記錄各組老鼠的腫瘤體積變化情況。從圖8可以看出，14天后，a，b，c組裸鼠的腫瘤體積增加，而d，e，f組裸鼠的腫瘤體積經(jīng)過照射后都有減小趨勢(shì)。e組裸鼠的治療效果最好，腫瘤體積最小。因此表明，本發(fā)明制備的MoS₂-AuNPs-Ce6納米雜化物對(duì)腫瘤的光熱和光動(dòng)力治療效果良好，能有效抑制腫瘤的生長。實(shí)施例1和3制備集CT成像與光療于一體的多功能納米雜化物，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)施例2實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。