Au-PEI納米棒-星材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于納米材料的制備方法領(lǐng)域，特別涉及一種Gd(0H)3@Au-PEI納米棒-星 材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著納米技術(shù)的發(fā)展，各種成像造影劑得到了快速的進(jìn)展。氫氧化釓GcKOHMft 米材料是一種生物相容性良好的納米材料，既可用作T1造影劑用于動(dòng)物體內(nèi)T1成像，也 可用作納米棒模型用于體內(nèi)藥物輸送，因而引起廣大研究者的關(guān)注。Cai等通過(guò)一步水 熱法（134°C，3h)合成了非棒狀的聚乙烯亞胺（PEI)穩(wěn)定的新型T1/T2MR雙模態(tài)造影劑 Fe 304-Gd(0H)3_PEI-PEG 納米復(fù)合材料（14. 4±4. 2nm)，合成的 Fe304-Gd(0H)3_PEI-PEG 納 米材料還具有高的R1 (5. 63mM-ls-l)和R2弛豫率（151. 37mM-ls-l)以及很好的體內(nèi)T1/ T2MR成像效果；而且Fe304-Gd (OH) 3-PEI-PEG材料能在小鼠體內(nèi)被慢慢地正常代謝清除，且 不顯示毒性。這些結(jié)果更進(jìn)一步證明氫氧化釓（Gd(0H) 3)納米材料不僅生物相容，而且具 有很好的弛豫率（史向陽(yáng)，蔡紅東，溫詩(shī)輝，沈明武，安蕭。PEI包裹的雙模態(tài)造影劑四氧化 三鐵-氫氧化釓磁性納米顆粒的制備。中國(guó)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?201310354337. 8,申請(qǐng)日期： 2013-8-14,已授權(quán)，專利號(hào)：ZL201310354337. 8,授權(quán)公告日：2015-01-21)
[0003] 此外，Li等第一次制備了透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA)革巴向的金包覆氧化 鐵星形核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒（Fe304@Au-HA NSs)用于體內(nèi)腫瘤靶向成像診斷和光熱治療，制 備的Fe304@Au-HA NSs納米顆粒由于具備較高的R2弛豫率和良好的CT增強(qiáng)效果可用于 雙模態(tài)CT/MR成像，而金納米星型結(jié)構(gòu)使得該納米顆粒在近紅外區(qū)域有較強(qiáng)的吸收峰，能 將光能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到快速升溫殺死腫瘤細(xì)胞的目的。此研究成果為"診療一體化"納 米材料的制備提供了一個(gè)良好的開(kāi)端。PEI具有眾多優(yōu)點(diǎn)，如成本低，表面有眾多的氨基， 可用于進(jìn)一步官能化修飾，能夠穩(wěn)定納米顆粒并提高納米顆粒的水溶液分散性，因此被廣 泛地用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（Li，J. ;Hu，Y. ;Yang，J. ;Wei，P. ;Sun，W. ;Shen，M. ;Zhang，G.; Shi,X. , Hyaluronic acid-modified Fe304iAu core/shell nanostars for multimodal imaging and photothermal therapy of tumors. Biomaterials 2015,38, 10-21.)
[0004] 檢索國(guó)內(nèi)外有關(guān)Gd(OH) 3納米顆粒合成的文獻(xiàn)和專利結(jié)果表明，有關(guān)制備 Gd(OH)3@Au納米棒-星材料的研究，還未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種Gd(0H)3@Au-PEI納米棒-星材料的制備 方法，該方法制備得到的Gd(OH) 3@Au-PEI納米棒-星材料穩(wěn)定性良好，能夠長(zhǎng)時(shí)間地分散 在水基溶液中，沒(méi)有團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生，且具有良好的光熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定性，在光熱治療領(lǐng)域具 有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0006] 本發(fā)明的一種Gd (OH) 3@Au-PEI納米棒-星材料的制備方法，包括：
[0007] (1)將HAuC14 *4H20溶液滴加到PEI水溶液中，攪拌，加入冰浴處理的NaBH4溶液， 反應(yīng)2~3h，透析，得到PEI-Au納米顆粒；其中，PEI、HAuCl# NaBH4的摩爾比為1:20:100 ; [0008] (2)用超純水溶解Gd (N03) 3 ? 6H20,在攪拌條件下，加入NaOH水溶液，然后加入步 驟（1)中得到的PEI-Au納米顆粒溶液，攪拌，反應(yīng)釜中180°C反應(yīng)24-40小時(shí)，冷卻，洗滌， 然后分散于水中，得到Gd(0H)3@Au種子納米棒雜化材料水溶液；其中，Au與Gd的摩爾比為 0. 016 ~0. 128 :1 ;
[0009] (3)將HAuC14溶液加入到十六烷基三甲基溴化銨CTAB的水溶液中，然后加入 AgN03水溶液，加入抗壞血酸AA水溶液，加入步驟（2)中得到的Gd(OH) 3@Au種子納米棒雜 化材料水溶液，反應(yīng)6~30min，離心，洗滌，得到Gd (OH) 3@Au納米棒-星復(fù)合材料；其中， AgN03和 NaBH4的摩爾比為 1:5, CTAB、HAuCl 4、AgN03和 AA 的質(zhì)量比為 381:17. 4:1. 1:12 ; Gd (OH) 3@Au納米棒-星復(fù)合材料中Au與Gd的摩爾比為10~50:1 ;
[0010] ⑷將巰基乙酸甲酯MTG加入到PEI水溶液中，60-80°C反應(yīng)1-2天，透析，得到部 分巰基化的PEI-SH ;其中，PEI和MTG的摩爾比為1:30 ;
[0011] (5)將步驟⑷中的PEI-SH的水溶液加入到步驟（3)中的Gd (OH) 3@Au納米棒-星 復(fù)合材料水溶液中，超聲，攪拌，得到Gd (OH) 3@Au-PEI納米棒-星復(fù)合材料；其中，PEI-SH與 Gd(0H)3@Au的質(zhì)量比為1:1。
[0012] 所述步驟（1)中攪拌的時(shí)間為30min。
[0013] 所述步驟（1)中PEI水溶液的濃度為0? 05g/ml，HAuC14 ? 4H20的濃度為30mg/mL。
[0014] 所述步驟⑴中NaBH4溶液的濃度為75. 66mg/ml ;其中，溶劑為體積比為2:1的超 純水與甲醇的混合液。
[0015] 所述步驟⑴中反應(yīng)的時(shí)間為2h。
[0016] 所述步驟（1)中得到的PEI-Au納米顆粒儲(chǔ)存于4°C備用。
[0017] 所述步驟⑵中超純水與Gd(N03)3 ? 6H20的比例為24mL :2. 256g。
[0018] 所述步驟⑵中NaOH水溶液的濃度為2. 5M。
[0019] 所述步驟（2)中洗滌為用超純水洗滌4次。
[0020] 所述步驟（1)和步驟（2)中攪拌的時(shí)間為30~45min。
[0021] 所述步驟⑶中CTAB水溶液的濃度為381mg/8mL。
[0022] 所述步驟⑶中HAuC14溶液的濃度為30mg/mL。
[0023] 所述步驟⑷中MTG的純度為95%。
[0024] 所述步驟⑴和步驟⑷中透析的時(shí)間為3天。
[0025] 所述步驟（4)中PEI-SH凍干后儲(chǔ)存于_20°C備用。
[0026] 所述步驟⑴和步驟⑷中的PEI的分子量為25000。
[0027] 所述步驟（5)中超聲時(shí)間為30min。
[0028] 所述步驟（5)中攪拌的時(shí)間為1天。
[0029] 所述步驟（5)中的Gd (OH) 3@Au-PEI納米棒-星復(fù)合材具有良好的光熱作用，應(yīng)用 于生物醫(yī)療領(lǐng)域。
[0030] 有益效果
[0031] 本發(fā)明制備的Gd(0H)3@Au-PEI納米棒-星材料穩(wěn)定性良好，能夠長(zhǎng)時(shí)間地分散在 水基溶液中，沒(méi)有團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生，且具有良好的光熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定性，在光熱治療領(lǐng)域具有 潛在的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為實(shí)施例6中不同形貌的Gd (0H) 3納米材料的X射線衍射圖；
[0033] 圖2為實(shí)施例6中不同形貌的Gd(0H)3納米材料的透射電鏡圖片，a-f依次代表 1-6 號(hào)；
[0034] 圖3為實(shí)施例10中Gd (OH) 3@Au種子納米棒（a、d、g)及Gd (OH) 3@Au納米棒-星 (b、e、h)材料的TEM和UV-Vis圖譜（c、f、i)，其中a、d、g代表Au/Gd摩爾比分別為0. 016 (7 號(hào)）、0? 064 (8號(hào)）、0? 128 (9號(hào)）的Gd(0H)3@Au種子納米棒雜化材料的TEM圖，其中b、e、h 分別代表7-9號(hào)按Au/Gd摩爾比為50反應(yīng)24min后得到的Gd (OH) 3@Au納米棒-星的TEM 圖，c、f、i分別代表7-9號(hào)在金生長(zhǎng)溶液中反應(yīng)不同時(shí)間的UV-Vis圖譜；
[0035] 圖4為實(shí)施例10中8號(hào)按Au/Gd摩爾比為10在金生長(zhǎng)溶液中長(zhǎng)金星不同時(shí)間的 UV-Vis 圖譜；
[0036] 圖5為實(shí)施例10中不同Gd(0H)3@Au-PEI納米棒-星材料的TEM圖（a-e)和紫外 圖（f) ;a-c代表Au/Gd摩爾比為51的Gd(0H)3@Au-PEI納米星材料的低倍（a和b)和高倍 (c) TEM圖，d和e代表Au/Gd摩爾比為11的Gd (OH) 3@Au-PEI納米星材料的TEM圖；
[0037] 圖6為實(shí)施例10中Au/Gd摩爾比為51或11的Gd (OH) 3@Au-PEI納米棒-星材料 的水動(dòng)力學(xué)粒徑分布；
[0038] 圖7為實(shí)施例11中Au/Gd摩爾比為11 (a和b)或51 (c和d)的Gd(0H)3@Au-PEI 納米星材料在不同Au濃度下經(jīng)過(guò)激光照射后的升溫曲線（a和c)和熱穩(wěn)定性曲線（b和 d) 〇
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
[0040] 實(shí)施例1
[0041] 先用30mL超純水溶解Gd(N03)3. 6H20(2. 256g)，在不斷攪拌中，加入 15mLNa0H(2. 5M)，持續(xù)攪拌30分鐘左右，然后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜（50mL)中。于180°C反應(yīng)24小 時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，將所得到的白色沉淀6(1(011) 3離心（80