一種金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光熱治療復(fù)合材料，涉及一種二硫化鉬復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，尤其涉及一種金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]熱療(Photo-thermaL Therapy，PTT)是通過(guò)加溫的方法，改變腫瘤細(xì)胞所處環(huán)境，使腫瘤細(xì)胞變性、壞死。達(dá)到治療目的。熱能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生不同的影響，低劑量熱處理有助于損傷的回復(fù)，高劑量熱處理可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡，而中等、溫和、非致劑量的熱處理可使腫瘤細(xì)胞對(duì)放療和許多藥物變得敏感。
[0003]近紅外區(qū)(800nm?1200nm)是機(jī)體組織的透過(guò)窗口，近紅外光在機(jī)體組織透過(guò)率高，與其他波段相比，對(duì)人體損害小，尋求在近紅外區(qū)有良好光學(xué)特性的材料用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一直是人們的理想選擇。二硫化鉬等具片層狀結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬二硫化物，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，近年來(lái)得到人們的廣泛關(guān)注。二硫化鉬納米片不僅可以利用比表面積大的特點(diǎn)負(fù)載特定的藥物或光敏分子，而且在近紅外區(qū)有明顯的光熱轉(zhuǎn)化能力，在生物醫(yī)學(xué)的光熱治療方面展現(xiàn)出很好的應(yīng)用前景。
[0004]金納米星因其獨(dú)特的、可調(diào)的表面等離子體共振特性以及合成方法簡(jiǎn)單、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，使其在生物醫(yī)學(xué)以及疾病診斷和治療方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，此外金納米星吸收近紅外光可產(chǎn)生發(fā)熱行為，這在疾病的光熱治療中具有特殊的優(yōu)越性。
[0005]例如文獻(xiàn)Adv.Mater., 2014，26(21): 3433-3440中報(bào)道的二硫化鉬本身具有很好的光熱性能，用PEG修飾的二硫化鉬可以實(shí)現(xiàn)高載藥量和靶向性，通過(guò)光熱可控釋放藥物。但二硫化鉬本身的近紅外吸收遠(yuǎn)低于金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料。
[0006]中國(guó)專(zhuān)利CN104525938A報(bào)道了一種二硫化鉬/金納米棒復(fù)合材料、制備方法及用途，公開(kāi)了一種依靠靜電作用，將呈負(fù)電性的二硫化鉬納米片和呈正電性的金納米棒復(fù)合，得到二硫化鉬/金納米棒復(fù)合材料。表明金納米棒/ 二硫化鉬具有較好的光熱性能，但兩者結(jié)合是通過(guò)自組裝的方法，實(shí)驗(yàn)工藝復(fù)雜，密度不可控。我們通過(guò)二硫化鉬表面豐富裸露的硫原子和金形成穩(wěn)定的Au-S鍵，通過(guò)控制加入氯金酸的量，調(diào)控二硫化鉬表面金顆粒的密度，進(jìn)而控制金納米星的密度。
[0007]因此，采用原位生長(zhǎng)法合成密度可控的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料，結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮其共同的長(zhǎng)處，在實(shí)現(xiàn)更大載藥量的同時(shí)，獲得光熱效應(yīng)更加優(yōu)異的復(fù)合材料，是本領(lǐng)域需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，通過(guò)原位生長(zhǎng)法提供一種密度可控、載藥量更大、光熱效應(yīng)更加優(yōu)異的金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的制備方法，且能夠使得所述復(fù)合材料更好地應(yīng)用于光熱治療領(lǐng)域。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案: 一種金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的制備方法，所述方法為:將二硫化鉬種子溶液和氯金酸溶液混合，經(jīng)原位生長(zhǎng)、提純得到金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料。
[0010]其中二硫化鉬種子溶液由以下方法制得:
(1)將質(zhì)量濃度為0.01mg/mL-Ο.08 mg/mL二硫化鉬溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%?10%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液攪拌混勻，加入摩爾濃度為ImM?100mM的氯金酸水溶液；
(2)將步驟(1)獲得的混合溶液先后置于20°C~30°C條件下反應(yīng)5?20min、50°0100°C條件下反應(yīng)5?10 min，反應(yīng)液離心棄上清，將產(chǎn)物分散到水中。
[0011 ]優(yōu)選地，所述二硫化鉬種子溶液由以下方法制得:
(1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%?10%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液與質(zhì)量濃度為0.01mg/mL-Ο.08mg/mL 二硫化鉬溶液按體積比1:4?1:40混合，攪拌均勾；
(2)20?30°C條件下反應(yīng)5?20min，邊攪拌邊向步驟(1)的溶液中逐滴加入摩爾濃度為ImM?100mM的氯金酸溶液，滴加結(jié)束后在50°C~100°C條件下反應(yīng)5?10 min；
(3)溶液從灰黑色變成酒紅色，反應(yīng)結(jié)束，采用離心提純法濃縮步驟(2)獲得的溶液，將離心產(chǎn)物分散到超純水中。
[0012]其中，二硫化鉬種子溶液和氯金酸溶液原位生長(zhǎng)過(guò)程如下:
(1)向質(zhì)量濃度為0.01mg/mL-Ο.08 mg/mL二硫化鉬種子溶液中依次加入摩爾濃度為1M的鹽酸和100mM的抗壞血酸，攪拌均勻；
(2)向步驟(1)獲得的溶液中同時(shí)加入摩爾濃度為ImM的硝酸銀溶液和10mM氯金酸溶液，反應(yīng)結(jié)束后，離心提純。
[0013]優(yōu)選地，所述二硫化鉬種子溶液和氯金酸溶液原位生長(zhǎng)過(guò)程如下:
(1)按體積比1:10-1:100將質(zhì)量濃度為0.01 mg/mL?0.08 mg/mL二硫化鉬種子溶液分散至超純水中，攪拌混勻；
(2 )在步驟(1)獲得的混合膠體溶液中依次加入摩爾濃度為1M的鹽酸和100mM的抗壞血酸，鹽酸與抗壞血酸的體積比為1: 10-1:40，攪拌混合均勻；
(3)向步驟(2)獲得的溶液中同時(shí)加入摩爾濃度為ImM的硝酸銀溶液和10mM氯金酸溶液，硝酸銀與氯金酸的體積比為6:1?1:3，反應(yīng)結(jié)束后離心提純兩次。
[0014]—種金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的應(yīng)用，所述材料具有近紅外區(qū)的光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)，可用于光熱治療。
[0015]本發(fā)明利用種子生長(zhǎng)法，先制備均一，高密度的二硫化鉬種子溶液，再以氯金酸作為金鹽，抗壞血酸作為還原劑，硝酸銀作為誘導(dǎo)劑，快速制備金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料。
[0016]本發(fā)明利用透射電子顯微鏡表征制備得到的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的形貌，紫外-可見(jiàn)吸收光譜表征材料表面等離子體共振特性。
[0017]有益效果
本發(fā)明所述的金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)采用本發(fā)明所述方法制備獲得的復(fù)合材料具有多枝狀星形形貌和均一的尺寸;粒子之間無(wú)團(tuán)聚，具有良好的分散性和生物相容性，且在二硫化鉬片層結(jié)構(gòu)上，金納米星的負(fù)載密度較大；
(2)該復(fù)合材料的紫外-可見(jiàn)吸收光譜峰值在600-1000nm之間，在近紅外激光照射下溫度迅速升高，因而具有較好的光熱轉(zhuǎn)化性能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的腫瘤光熱治療方面具有巨大的應(yīng)用潛力；
(3)該金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的制備過(guò)程工藝簡(jiǎn)單易操作，設(shè)備要求低;制備得到的復(fù)合材料的雜質(zhì)含量少，產(chǎn)量高。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為實(shí)施例3在氯金酸量為125yL條件下制得的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的TEM 圖;
圖2為實(shí)施例1制備得到的二硫化鉬種子的TEM圖；其中，圖a為氯金酸量50yL下二硫化鉬種子的TEM圖；圖b為氯金酸量llOyL下二硫化鉬種子的TEM圖；圖(:為氯金酸量150yL下二硫化鉬種子的TEM圖；圖d為氯金酸量200yL下二硫化鉬種子的TEM圖；
圖3為實(shí)施例2在硝酸銀不同使用量條件下制得到的金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的TEM圖；其中，圖a為硝酸銀50yL條件下制得到的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的TEM圖；圖b為硝酸銀100yL條件下制得的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的TEM圖；圖c為硝酸銀200yL條件下制得的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的TEM圖；圖d為硝酸銀300yL條件下制得的金納米星/二硫化鉬復(fù)合材料的TEM圖；
圖4為實(shí)施例3在氯金酸量為125yL條件下制得的金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料的紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖；
圖5為實(shí)施例3在氯金酸量為125yL條件下制得的金納米星/ 二硫化鉬復(fù)合材料在0.577W/cm2的785nm近紅外激光照射下的溫度變化曲線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下