具有靶向光热、光动力治疗功用的氧化钼纳米粒子的制备方法及其用途

摘要

本发明公开一种具有靶向光热、光动力治疗功用的氧化钼纳米粒子的制备方法及其用途，这种纳米粒子是通过透明质酸、七钼酸铵、葡萄糖经过一步法合成。该方法操作简单、方便，原料便宜易得，通过透明质酸修饰后制备的纳米粒子具有细胞毒性小、生物相容性好等特点。而且，氧化钼纳米粒子在红外及近红外区域有良好吸收，经过透明质酸修饰后的纳米粒子水溶性更好，具有良好的光热转换效率；且具有光敏作用，在红外或近红外光的照射下，产生活性氧。本发明制备的氧化钼纳米粒子可以靶向用于光热、光动力治疗癌症，在癌症治疗领域具有广阔的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及光热、光动力治疗材料，具体是一种具有靶向光热、光动力治疗功用的氧化钼纳米粒子的制备方法及其用途。

背景技术

肿瘤光热疗法(Photothermal therapy,PTT)是一种通过光热转换剂将光能转化为热能使肿瘤组织达到一定温度进而杀死癌细胞的疗法。光动力疗法(Photodynamictherapy,PDT),则是光动力试剂在激光的照射下产生活性氧进而使肿瘤组织活性氧水平提高，继而杀死癌细胞的新型癌症治疗方法。相对于传统的手术治疗、化疗和放疗来说，PTT和PDT具有创伤很小、毒性低微、可重复治疗等优点。因此，这两种疗法是很有发展前景的癌症治疗方式。但传统的光热治疗转换剂主要是金纳米材料和碳纳米材料等，这些纳米材料一般具有成本高、制备复杂、生物安全性得不到保证、光热稳定性和肿瘤靶向性较差等不足，大大限制了上述纳米材料在光热治疗等领域的实际应用。因此，开发新型的低毒性、热稳定性好且具有靶向性的纳米材料成为现在癌症治疗研究的热点问题。

氧化钼是一种多价态氧化物的混合物，不同价态间的转化使得它可以产生很强的局部等离子共振效应。随着氧化钼应用的多元化，越来越多的人将它应用于癌症治疗的研究。将氧化钼进行修饰，使得它具有良好的生物相容性。同时，研究还发现氧化钼纳米粒子在近红外区域具有强的吸收，良好光热转换效率和光热稳定性等优点，在光热治疗，药物载体等方面拥有极大的应用前景。近年来，多功能的氧化钼纳米粒子的合成取得了很大的发展，而大部分合成的氧化钼纳米粒子都未进行靶向性修饰，这使得在应用过程中氧化钼纳米粒子没能准确到达癌细胞位置，光热治疗过程存在盲目性。同时，有关氧化钼纳米粒的光动力仍未报道。因此，制备出一种具有主动靶向的氧化钼纳米粒子，并研究其光动力效果很有必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有靶向光热、光动力治疗功用的氧化钼纳米粒子的制备方法。

本发明的一种具有靶向光热、光动力治疗功用的氧化钼纳米粒子的制备方法，包括下述步骤：

1)将称取一定量的透明质酸、七钼酸铵、葡萄糖溶于蒸馏水，搅拌均匀，得混合液，备用；

2)加入浓盐酸调节溶液pH,加热反应，得到深蓝色溶液；

3)加入无水乙醇，离心；

4)将步骤3)所得固体经过多次水洗，离心，得到深蓝色固体；

5)干燥，得到最终产物。

步骤1)所述的混合液中：透明质酸、七钼酸铵、葡萄糖的摩尔比为1:10:125。

所述的透明质酸为一种具有良好的CD44受体靶向性的酸性粘多糖。

步骤2)所述浓盐酸的加入量为每10-15mL混合液中加3-4滴浓盐酸。

步骤2)所述加热反应的加热温度为90℃，混合液搅拌加热反应时间为6h。

步骤3)所述加入的无水乙醇与蓝色溶液的体积比为2:1，采用离心机进行离心。

步骤5)所述干燥为真空干燥。

本发明试验表明：将上述制备所得的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子配置成250μg/mL水溶液，用808nm激光(1W/cm²)照射，用红外热成像仪记录溶液的温度随光照时间的变化。随着光照时间的增加，透明质酸修饰的氧化钼纳米粒溶液的温度显著升高，并在10分钟内温度从25℃升高到83℃，没有用透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子温度只升高到45℃,而纯水在相同光照条件下仅升高不到1℃。由此可以看出，透明质酸增加了氧化钼纳米粒子的水溶性，使得氧化钼纳米粒子具有更高的光热转换效率。证实了本发明的氧化钼纳米粒子具有良好的光热效果。

将上述制备的氧化钼纳米粒子用生理盐水配置成浓度为400mg/mL的溶液，在不同时间段加入到贴壁状态良好的CD44高表达的小鼠黑色素瘤细胞(B16)和CD44低表达的小鼠成纤维正常细胞(L929)细胞中，孵育培养不同时间，然后收集细胞，并采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP)对其细胞内钼元素含量进行分析。透明质酸修饰过的氧化钼纳米粒子对CD44高表达的B16癌细胞具有良好的靶向性，进入细胞内的量明显高于CD44低表达的L929正常细胞。证实本发明制备的氧化钼纳米粒子具有良好的靶向性。

将上述制备所得的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子配置成200mg/mL的水溶液，加入活性氧检测试剂DPBF，在808nm激光的照射下用紫外测试DPBF在不同光照时间后的吸光度。随着光照时间的增加，DPBF在418nm处的特征吸收峰逐渐下降，这是由于DPBF在活性氧存在的条件下被活性氧氧化造成的。光照10min后，DPBF的吸收值能降低80％左右。实验结果表明，合成的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子具有光敏作用，在光的照射下具有光动力效果。

本发明的另一个目的是提供前述经透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子的用途。

所述用途之一是氧化钼纳米粒子在制备需要光热、光动力治疗的材料中的应用。

所述用途之二是氧化钼纳米粒子在制备治疗肿瘤材料中的应用。

利用其光热转换功能在红外光照射下，随着光照时间的增加，温度提高，达到一定温度杀死癌细胞；利用其光敏热性在激光照射下，产生活性氧，继而杀死癌细胞；利用其靶向性，可以准确到达癌细胞的位置，避免光热治疗的盲目性。

本发明的经透明质酸修饰的氧化钼纳米粒子在上述的用途应用中剂量和使用条件，可以根据本领域已知的方法来确定。

本发明的优点是：1)制备氧化钼纳米粒子的原料便宜、易得；2)操作简单，方便，制备条件简易；3)制备的氧化钼纳米粒具有良好的近红外吸收，特别是还具有良好的光热转换效率和光热稳定性；4)具有良好的光动力效果；5)具有靶向性。

具体实施方式

实施例1

1)称取0.4g透明质酸、0.48g七钼酸铵、0.9g葡萄糖，加入15mL水，搅拌使其溶解完全呈透明液体；

2)用3mL一次性滴管加入4滴浓盐酸，油浴加热到90℃，反应6h，得到深蓝色溶液；

3)加入无水乙醇，然后用离心机离心，离心转速为10000r/min,离心10min；所述无水乙醇的加入量为：无水乙醇与蓝色溶液的体积比为2:1；

4)将步骤3)所得固体经过多次水洗，加无水乙醇，离心，得到深蓝色固体；

5)采用真空干燥，即得到本发明的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒。

实施例2

1)称取0.4g透明质酸、0.48g七钼酸铵、0.9g葡萄糖，加入10mL水，搅拌使其溶解完全呈透明液体；

2)用3mL一次性滴管加入3滴浓盐酸，油浴加热到90℃，反应6h，得到深蓝色溶液；

3)加入无水乙醇，然后用离心机离心，离心转速为10000r/min,离心10min；所述无水乙醇的加入量为：无水乙醇与蓝色溶液的体积比为2:1；

4)将3)所得固体经过多次水洗，加无水乙醇，离心，得到深蓝色固体；

5)采用真空干燥，即得到本发明的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒。

实施例3

1)称取0.8g透明质酸、0.96g七钼酸铵、1.8g葡萄糖，加入15mL水，搅拌使其溶解完全呈透明液体；

2)用3mL一次性滴管加入4滴浓盐酸，油浴加热到90℃，反应6h，得到深蓝色溶液；

3)加入无水乙醇，然后用离心机离心，离心转速为10000r/min,离心10min；所述无水乙醇的加入量为：无水乙醇与蓝色溶液的体积比为2:1；

4)将3)所得固体经过多次水洗，加无水乙醇，离心，得到深蓝色固体；

5)采用真空干燥，即得到本发明的透明质酸修饰的氧化钼纳米粒；

实施案例1、2、3制备的产物都能良好分散于水溶液中，且能稳定存在。