[发明专利]医用纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，特别涉及一种制备医用双功能纳米粒子的方法。

背景技术

聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子因其独特的分子结构而显示出特殊的性质，最初的研究主要集中在合成上。现在研究兴趣已转向性能和与应用上。如在催化、医疗、微电子、液晶材料、新纳米材料等方面都有许多新的应用。目前国外对树枝状大分子的应用潜力得到了极其广泛的研究，其中在医学领域的研究主要集中在基因载体、药物载体、磁共振造影剂和硼中子俘获治疗试剂等。树枝状大分子新型结构可用作内-外受体基质(主-客)相互作用的多功能平台。在设计新型包裹剂和用作蛋白质作用的模型时可研究内受体特点，而在设计人工基因转染材料、磁共振成像造影剂时，作为外受体已被研究。国内医学对该领域的研究尚不多见。

聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状大分子表面大量的氨基官能团和内部的空腔可与多个分子结合。树枝状大分子化学家通过各种技术，包括荧光和光学吸收探针、电子顺磁共振(EPR)技术以及分子模拟等研究分子的形状、大小、表面性质及小分子在内腔和外表面的吸附行为。研究主要集中在树状分子的表面和内部空腔与小分子键合实验及其机理研究上。Chen等人用荧光光谱法研究了6.0GPAMAM树状大分子与探针分子5-二甲胺基-1-萘酚磺酸(DNS)结合的机理。发现在带正电荷的树枝状大分子与带负电的DNS之间是靠静电作用结合的。Kojima等人用PEG修饰树枝状大分子，不仅在适当条件下可释放阿霉素和甲氨蝶呤，而且同时加强了载体的生物相容性。Zhuo等人合成了具有环状核的PAMAM树状大分子，在27oC、pH为7.4的磷酸缓冲溶液中成功缓释出游离的5-氟脲嘧啶。研究表明，聚酰胺-胺树状大分子有希望成为抗癌药物可控释放的运载体系。

肿瘤是危害全人类的头号疾病。肿瘤的早期诊断、早期治疗和靶向治疗是人们一直关注和研究的内容。用于细胞生物学研究的传统荧光染料存在很多无法客服的局限性，如激发波长要求严格，荧光效率低，发射波长和激发波长容易交叠，光稳定性差，等等，给生物学研究带来了很多不便。量子点由于其量子尺寸效应而具有奇特的性质，包括荧光发射波长可控、激发波谱宽而连续、荧光强、光稳定好、耐光漂白、能实现一元激发多元发射的同时多色标等独特性能，可弥补现有有机荧光染料的不足，甚至在某些情况下可替代有机荧光染料。量子点的独特性能将有利于其在医学实验和临床检测上的应用，相比传统荧光试剂在生物分析方面有着巨大的优势。

目前，量子点在生物医学研究中的应用越来越受到重视。最主要是作为生物荧光探针标记物。但现在通常使用的量子点表面都被大量有机溶剂分子氧化三辛基膦/三辛基膦(TOPO/TOP)，十八胺(ODA)等包覆而呈疏水性，而生物大分子或者药物一般是溶解或分散在水溶剂中的，所以必须进行水溶性改进。目前的量子点(QDs)的修饰方法大致可以分为以下几种：(1)通过双功能分子连接改性。主要是利用Zn、Cd等II族原子与硫原子之间有效的键合作用，用带有巯基的双功能分子，如巯基羧酸类、二硫苏糖醇(DTT)、硫代胆碱等取代QDs表面的有机分子，以使其从疏水性转变为亲水性，然后通过另一端的功能基团可以与生物大分子连接，这种方法简单、重复性好，但由于使用的是小分子作为连接物，修饰以后原有的有机分子对量子点的保护和稳定性得不到有效的替代，所以稳定性不好，荧光性质也大大减弱。(2)通过在量子点(QDs)表面包覆硅或硅烷等进行修饰。修饰后的量子点稳定性、水溶性以及进一步连接的可操作性都比较理想，但是修饰过程极为烦琐、周期长、重复性无法保证。(3)将量子点直接包埋入聚合物的空腔或形成的疏水腔。由于采用这类方法量子点表面的有机分子没有损失，所以其性能基本不受影响。但是，这种方法包覆的量子点的粒径较大，不利于在生物方面的应用。(4)通过双亲性高分子与量子点表面的烷基链疏水作用实现包裹，由于这种方法也未破坏量子点表面的有机分子，其光学性质也基本不受影响，但使用大量的有机溶剂，过程复杂，纯化困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服背景技术存在的问题和缺陷，提供一种制备医用双功能纳米粒子的方法，制备粒径在1nm～13nm之间的、用于肿瘤早期检测和靶向治疗的双功能纳米粒子，该制备方法使量子点的稳定性、水溶性、靶向性以及生物相容性得到提高的同时，还可以使抗癌药物定位到肿瘤部位进行缓释，降低毒副作用，所制备的纳米粒子适用于生物标记、细胞成像、肿瘤靶向和显影、癌症靶向治疗以及对治疗效时机实时监测等多个领域。