二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物及制備方法及應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物及制備方法及應(yīng)用，制備方法為：(1)制備二硫化鉬納米點粉末；(2)取苯胺水溶液和十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑；將二硫化鉬納米點粉末和聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌；(3)將過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得液體中，攪拌，離心，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物；本發(fā)明的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物水溶性，具有生物相容性，能包載大量的二硫化鉬納米點，可用于CT成像，并表現(xiàn)出好的強的近紅外吸收和良好的光熱穩(wěn)定性，可同時用于光熱治療和紅外熱成像。制備方法簡單、反應(yīng)條件溫和、可控性強、低耗能、易規(guī)?；统杀?。
【專利說明】
二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物及制備方法及應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物及制備方法及應(yīng)用，屬于醫(yī)藥領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]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)，主要是通過將光能直接照射到腫瘤部位而使其局部溫度升高來殺傷腫瘤細胞，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替代手術(shù)的治療腫瘤的技術(shù)之一。為了提高激光誘導(dǎo)的光熱治療的效率和腫瘤選擇性，通常會將具有光吸收性能的光熱治療劑導(dǎo)入腫瘤部位。由于生物組織內(nèi)水和蛋白質(zhì)對近紅外光的吸收較弱，所以近紅外光對組織的穿透性最好，理想的光熱治療劑應(yīng)該在近紅外光區(qū)域(650-950nm)具有較強的吸收，低毒性。另外，成功的光熱治療手段需要依賴合適的成像技術(shù)來確定腫瘤的位置、大小及光熱治療劑在體內(nèi)的分布及在腫瘤組織的富集情況;其次需要實時監(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)來進行治療效果的評價。
[0003]CT成像技術(shù)是基于人體的不同組織對X射線的衰減能力的不同而對人體的骨骼和組織進行成像的高分辨率成像技術(shù)，目前已經(jīng)作為一種十分便利和高效的影像技術(shù)成為臨床上重要的影像學(xué)診斷方法。CT成像是根據(jù)X射線掃描人體后的衰減系數(shù)值來反映不同的組織密度，從而形成不同組織或器官的灰階影像對比分布圖，進而以病灶的相對位置、形狀和大小等改變來對病情進行判斷。但是由于某些器官或者結(jié)構(gòu)與周圍組織缺乏自然對比，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。因此，CT的一些低組織分辨率就要求使用造影劑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。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前醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢。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，能特異的被腫瘤細胞攝取。
[0004]近年來，借助于功能化的納米負載系統(tǒng)這一平臺可將CT成像和光熱治療有機的結(jié)合起來，有望實現(xiàn)癌癥的診療一體化。目前，還沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)這種納米雜化物的相關(guān)制備和用于CT成像和光熱治療的報道。因此，開發(fā)一種簡單方便的方法和采用更低成本制備集CT成像與光熱治療于一體的多功能納米雜化物，并開發(fā)其在生物醫(yī)學(xué)診療方面的應(yīng)用具有重要的價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物。
[0006]本發(fā)明的第二個目的是提供一種二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法。
[0007]本發(fā)明的第三個目的是提供一種二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物在制備集CT成像與光熱治療于一體的診療藥物的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
[0009]二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法，包括如下步驟:
[0010](I)按比例，將Ig二硫化鉬粉末加入到100-200毫升氮甲基吡咯烷酮中，于250W-500W功率下超聲分散3-5小時;靜置2-5小時，取上清液升溫至130-150 °C中攪拌6-8小時;在2000-4000rpm離心5-10分鐘；取上清液在70-80°C條件下減壓蒸發(fā)除去氮甲基吡咯烷酮，加10-15毫升乙酸乙酯析出黃色沉淀，過濾，干燥，得到黃色的二硫化鉬納米點粉末；
[0011](2)取30毫升10-30mM苯胺水溶液和6毫升300-500mM的十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑;將0.01克二硫化鉬納米點粉末和0.1-0.2克聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌2-4小時；
[0012](3)將20毫升20-40mM的過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得的液體中，攪拌10_12小時，在15000-20000rpm下離心10-20min，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物;過硫酸銨溶液的溶劑是ImM的鹽酸水溶液。
[00?3 ]上述方法制備的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物。
[0014]上述二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物在制備集CT成像與光熱治療于一體的診療藥物的應(yīng)用。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0016](I)本發(fā)明的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物中能包載大量的二硫化鉬納米點，可用于CT成像。
[0017](2)本發(fā)明的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物表現(xiàn)出好的水溶性，好的穩(wěn)定性和生物相容性，強的近紅外吸收和良好的光熱穩(wěn)定性，可同時用于光熱治療和紅外熱成像。
[0018](3)本發(fā)明的方法簡單、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)可控性強、低耗能、易規(guī)?；?，所用原料易得、價格便宜。
【附圖說明】
[0019]圖1，(a)實施例1中合成的二硫化鉬納米點(簡稱MoS2QDs)電鏡圖；(b)實施例1中合成的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物(簡稱MoS2/PANI納米雜化物)電鏡圖；
[0020]圖2，實施例1中所制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物的粒徑分布圖；
[0021]圖3，實施例1中所制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物的紫外可見光譜圖；
[0022]圖4，實施例2中MoS2QDs、MoS2/PANI納米雜化物和水光熱升溫曲線及各自的近紅外圖像；
[0023]圖5，實施例2中MoS2/PANI納米雜化物光熱穩(wěn)定性曲線；
[0024]圖6，實施例3中MTT法測試的4 TI細胞經(jīng)過P B S緩沖液(對照)和本發(fā)明制備的MoS2QDs/MoS2/PANI納米雜化物(給予或不給于NIR光照)處理24小時后的細胞活力；
[0025]圖7，實施例4中MoS2/PANI納米雜化物注射前后的CT成像圖；
[0026]圖8，實施例4中靜脈注射8小時后，于腫瘤局部施加NIR光照5分鐘后的近紅外成像圖；
[0027]圖9，實施例5中不同樣品處理后的腫瘤體積變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述，它們只用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。除特別標明外，所用試劑和測試設(shè)備均為市售。
[0029]二硫化鉬納米粒具備CT造影功能，但是生物相容性差，光熱效果不明顯。本發(fā)明以粒徑較小的二硫化鉬納米點為核心，外層包裹上具有良好生物相容性和光熱效果的聚苯胺高分子層，形成二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物。
[0030]實施例1
[0031 ] 二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法，包括如下步驟:
[0032](I)將Ig二硫化鉬粉末加入到100毫升氮甲基吡咯烷酮中，于250W功率下超聲分散4小時;靜置4小時，取上清液升溫至140°C中攪拌6小時；在3000rpm離心5分鐘；取上清液在75°C條件下減壓蒸發(fā)除去氮甲基吡咯烷酮，加13毫升乙酸乙酯析出黃色沉淀，過濾，干燥，得到黃色的二硫化鉬納米點粉末；(二硫化鉬納米點簡稱M0S2QDS)
[0033](2)取30毫升20mM苯胺水溶液和6毫升400mM的十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑;將0.01克二硫化鉬納米點粉末和0.1克聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌3小時；
[0034](3)將20毫升20mM的過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得的液體中，攪拌10小時，在ISOOOrpm下離心15min，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物;過硫酸銨溶液的溶劑是ImM的鹽酸水溶液。(二硫化鉬納米點/聚苯胺簡稱MoS2/PANI )
[0035]本實施例制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物，透射電鏡下微觀形態(tài)如圖1所示，表明MoS2QDs呈完整球形，大小均一，MoS2/PANI納米雜化物具有良好的殼核結(jié)構(gòu)。用馬爾文激光粒度儀測得其粒徑分別為5nm和20nm(見圖2);MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物經(jīng)紫夕卜-可見分光光度計測得其吸收光譜見圖3所示，MoS2/PANI納米雜化物的主吸收峰位于81 Onm附近。
[0036]實施例2
[0037]二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法，包括如下步驟:
[0038](I)將Ig二硫化鉬粉末加入到150毫升氮甲基吡咯烷酮中，于400W功率下超聲分散5小時;靜置5小時，取上清液升溫至130°C中攪拌8小時;在2000rpm離心10分鐘;取上清液在70°C條件下減壓蒸發(fā)除去氮甲基吡咯烷酮，加10毫升乙酸乙酯析出黃色沉淀，過濾，干燥，得到黃色的二硫化鉬納米點粉末；
[0039](2)取30毫升1mM苯胺水溶液和6毫升300mM的十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑;將0.01克二硫化鉬納米點粉末和0.15克聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌2小時；
[0040](3)將20毫升20mM的過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得的液體中，攪拌10小時，在15000rpm下離心20min，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物;過硫酸銨溶液的溶劑是ImM的鹽酸水溶液。
[0041 ] 本實施例制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物，透射電鏡下微觀形態(tài)實施例1的結(jié)果相似，MoS2QDs呈完整球形，大小均一，MoS2/PANI納米雜化物具有良好的殼核結(jié)構(gòu)。
[0042]實施例3
[0043]二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法，包括如下步驟:
[0044](I)將Ig二硫化鉬粉末加入到200毫升氮甲基吡咯烷酮中，于500W功率下超聲分散3小時;靜置2小時，取上清液升溫至150°C中攪拌6小時；在4000rpm離心5分鐘；取上清液在80°C條件下減壓蒸發(fā)除去氮甲基吡咯烷酮，加15毫升乙酸乙酯析出黃色沉淀，過濾，干燥，得到黃色的二硫化鉬納米點粉末；
[0045](2)取30毫升30mM苯胺水溶液和6毫升500mM的十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑;將0.01克二硫化鉬納米點粉末和0.2克聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌4小時；
[0046](3)將20毫升40mM的過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得的液體中，攪拌12小時，在20000rpm下離心lOmin，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物;過硫酸銨溶液的溶劑是ImM的鹽酸水溶液。
[0047]本實施例制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物，透射電鏡下微觀形態(tài)實施例1的結(jié)果相似，MoS2QDs呈完整球形，大小均一，MoS2/PANI納米雜化物具有良好的殼核結(jié)構(gòu)。
[0048]實施例4:
[0049]測試MoS2/PANI納米雜化物溶液的光熱升溫曲線:
[0050]取ImI的10yg/mL實施例1制備的Mo S2/PANI納米雜化物水溶液至圓形表面皿中(光程lcm，面積Icm2)，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_6分鐘之間的溫度變化曲線。利用一臺配有熱電偶微探針(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表面皿底部或側(cè)面，每隔0.5分鐘記錄一次溶液的溫度。如圖4所示為相應(yīng)的MoS2/PANI納米雜化物溶液的光熱升溫曲線。可見MO&/PANI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。圖5所示為MoS2/PANI納米雜化物溶液光熱穩(wěn)定性曲線，從圖中可看出，MoS2/PANI納米雜化物溶液樣品經(jīng)過4次往復(fù)光照(808nm激光器照射)，每次升溫的效果差異很小，說明MoS2/PANI納米雜化物溶液的光熱穩(wěn)定性好。
[0051 ] 實施例5:
[0052]測定實施例1制備的MoS2QDs水溶液和MoS2/PANI納米雜化物水溶液對于小鼠乳腺癌細胞(4T1)的毒性，:)
[0053]采用MTT的方法對MoS2QDs、MoS2/PANI納米雜化物的體外毒性進行表征。取對數(shù)生長期細胞以8 X 13個/孔接種于96孔板，每組設(shè)6個復(fù)孔。將相同濃度(100yg/mL)的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物納米粒子分別與Hela細胞孵育6h后，其中每組的三個復(fù)孔給以激光照射(1.5W/cm2，5min)，另三個復(fù)孔不做處理。繼續(xù)孵育18h后，加入20yL四甲基偶氮唑鹽水溶液(5mg/mL)進行孵育4h后，吸出孔內(nèi)培養(yǎng)液，每孔加入150yL 二甲基亞砜，置搖床上低速振蕩lOmin，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。
[0054]實驗證明(圖6)，于808nm近紅外光下照射5min，本發(fā)明光熱治療劑可直接影響4T1細胞的增殖，光照組比不光照組細胞增殖抑制率約增加50%左右。另外，相比于MoS2QDs,本發(fā)明制備的生物相容性良好的MO&/PANI納米雜化物具有很好的抑制腫瘤細胞的功效。
[0055]實施例6:
[0056]實施例1制備的MoS2QDs和MoS2/PANI納米雜化物的體內(nèi)腫瘤部位的CT成像及其對于腫瘤細胞的熱療作用:
[0057]200yL，8mg/mL的MoS2/PANI納米雜化物水溶液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Oh和Sh后對其進行CT成像的掃描，以此可以觀察不同時間點小鼠各部位及其腫瘤部位成像的變化(圖7)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當注射8小時后，MoS2/PANI納米雜化物在腫瘤部位大量富集，因此此時于腫瘤局部施加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MoS2QDs的濃度下，MoS2/PANI納米雜化物比對照材料MoS2QDs具有更好的升溫效果(圖8)。以上結(jié)果表明Μ0&/ΡΑΝΙ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，具有很強的實用價值。
[0058]實施例7:
[0059]體內(nèi)治療效果實驗
[0060]負荷腫瘤的裸鼠被分為五組(每組4只)，然后分別經(jīng)過不同方式處理:
[0061 ] (a)靜脈注射200yL，pH7.4磷酸鹽緩沖溶液(PBS)但不經(jīng)過激光照射；
[0062](b)靜脈注射200yL 200yg/mL實施例1制備的MoS2QDs水溶液；
[0063](c)靜脈注射200yL 200yg/mL實施例1制備的MoS2/PANI納米雜化物水溶液；
[0064](d)靜脈注射本實施例1制備的200yL 200yg/mL MoS2QDs水溶液；注射8小時后激光照射5分鐘；
[0065](e)靜脈注射200yL 200yg/mL實施例1制備的MoS2/PANI納米雜化物水溶液;注射8小時后激光照射5分鐘。
[0066]隨后觀察并記錄各組老鼠的腫瘤體積變化情況。從圖9可以看出，14天后，a，b，c組裸鼠的腫瘤體積增加，而d，e組裸鼠的腫瘤體積經(jīng)過照射后都有減小趨勢。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/PANI納米雜化物對腫瘤的光熱治療效果良好，能有效抑制腫瘤的生長。
【主權(quán)項】
1.二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物的制備方法，其特征是包括如下步驟: (1)按比例，將Ig二硫化鉬粉末加入到100-200毫升氮甲基吡咯烷酮中，于250W-500W功率下超聲分散3-5小時;靜置2-5小時，取上清液升溫至130-150°C中攪拌6-8小時;在2000-4000rpm離心5-10分鐘;取上清液在70-80 °C條件下減壓蒸發(fā)除去氮甲基吡咯烷酮，加10-15毫升乙酸乙酯析出黃色沉淀，過濾，干燥，得到黃色的二硫化鉬納米點粉末； (2)取30毫升10-30mM苯胺水溶液和6毫升300-500mM的十二烷基硫酸鈉水溶液混合均勻，得混合溶劑;將0.01克二硫化鉬納米點粉末和0.1-0.2克聚乙烯比咯烷酮，加入到混合溶劑中，攪拌2-4小時； (3)將20毫升20-40mM的過硫酸銨溶液滴加到步驟(2)獲得的液體中，攪拌10_12小時，在15000-20000rpm下離心10-20min，得到綠色沉淀，冷凍干燥，得到二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物;過硫酸銨溶液的溶劑是ImM的鹽酸水溶液。2.權(quán)利要求1的方法制備的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物。3.權(quán)利要求2的二硫化鉬納米點/聚苯胺納米雜化物在制備集CT成像與光熱治療于一體的診療藥物的應(yīng)用。
【文檔編號】A61K41/00GK105999267SQ201610521632
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】李楠, 王金平, 譚瀟瀟, 龐曉娟, 劉麗, 譚豐蘋
【申請人】天津大學(xué)