[发明专利]一种金-凹土纳米复合材料及其制备方法和作为光热试剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金-凹土纳米棒状复合材料，由于其具有独特的光热转换能力，使其能够用作为杀伤癌细胞的光热试剂，属于生命科学和材料化学领域。

背景技术

光热治疗是基于光热转换的原理进行恶性肿瘤治疗的一种方法。该方法以特定波长的光对癌症病灶部位进行照射，利用光热试剂将光能转化为热能，使病灶部位局部升温达到治疗临界温度(47℃)以上，利用过热杀死恶性肿瘤细胞。光热疗法的关键在于合适的光热试剂。光热试剂需要具有高的热转换效率及生物相容性。传统的光热试剂是一些有机分子，如indocyaninegreen(UrbanskaK,Romanowska-DixonB,MatuszakZ,OszajcaJ,Nowak-SliwinskaP,StochelG,Indocyaninegreenasaprospectivesensitizerforphotodynamictherapyofmelanomas,ActaBiochim.Pol.49(2002)387-391),MalachiteGreen和Rhodamine6G(DuH,FuhRCA,LiJZ,CorkanLA,LindseyJS,PhotochemCAD:Acomputer-aideddesignandresearchtoolinphotochemistry,Photochem.Photobiol.68(1998)141-142.)。但是这些有机分子具有稳定性差且不易在肿瘤部位富集的缺陷。

随着纳米技术的飞速发展，人们设计了多种纳米材料并将其作为光热试剂。纳米材料克服了有机分子的缺点，如热稳定高、容易在肿瘤病灶处富集等。在这些纳米材料中，金纳米材料是研究的热点，因为金纳米材料可以通过控制其形貌将其等离子振动峰调控到近红外区，使其在近红外区具有强的吸收，并且金纳米材料还具有光吸收截面面积大、光热转换效率高、化学稳定性高及生物相容性好等优点。但是只有棒状、笼状、壳层结构及多枝结构的金纳米粒子才能够在近红外区产生强的吸收，而这些结构的金纳米粒子相比于球形金纳米粒子(其表面能最低)较难合成，尤其难以大量合成；并且，金作为一种贵金属，其在地壳中储量有限，价格昂贵，这些都导致其难以商业化并大规模的应用于临床。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效杀伤癌细胞的光热试剂，即一种金-凹土纳米复合物及其制备方法。

本发明的另一目的还在于提供一种所述纳米复合物作为光热治疗试剂的应用。

为实现本发明的目的采用如下技术方案：

一种金-凹土纳米复合材料，其特征在于，所述的复合材料呈纳米棒状，球形金纳米粒子自组装在凹土表面。

所述的复合材料的紫外光谱上，670nm处存在特征吸收峰。

所述的复合材料中，球形金纳米粒子粒径优选为4～40nm。

所述的复合材料以天然矿物凹土为模板，首先通过聚电解质层层自组装方法对凹土进行修饰，使其表面带上正电荷，利用静电作用将带负电荷的粒径为4～40nm的球形金纳米粒子自组装到凹土表面，得到所述的金-凹土纳米复合材料。

本发明的金-凹土纳米复合材料制备方法包括如下步骤：

1、将凹土加入PBS溶液中，控制pH值范围在7–7.5间,超声分散0.5–2小时，得到0.5–5mg/mL的凹土分散液；

2、凹土的修饰：将步骤1所制得的凹土分散液与聚电解质溶液混合并搅拌60min以上，离心分离，去离子水洗涤；得到的沉淀中加入离子水并超声分散，形成0.5–5mg/mL的凹土分散液；

3、将得到的凹土分散液重复步骤2两次以上进行凹土的修饰，使其表面带上正电荷，离心分离，去离子水洗涤；将产物超声分散到PBS溶液中，形成0.5–5mg/mL已修饰的凹土分散液；

4、金-凹土纳米复合材料的制备：第3步骤中所得的已修饰的凹土分散液中，边搅拌边逐滴加入粒径4～40nm的金纳米溶液，连续搅拌12小时以上，通过正负电荷的静电吸引作用，将金纳米粒子(AuNPs)自组装到凹土表面，形成金-凹土复合材料的悬浊液；

5、将金-凹土复合材料的悬浊液离心分离，用去离子水洗涤除去未吸附的金纳米粒子(AuNPs)，得到以凹土为模板的棒状金-凹土纳米复合材料。