[发明专利]一种透明质酸修饰的钌纳米光热材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种透明质酸修饰的钌纳米光热材料的制备方法及其应用，首先利用透明质酸和半胱氨酸盐酸盐的酰胺反应得到半胱氨酸修饰的透明质酸，接着与氯化钌在硼氢化钠还原下反应得到水溶性透明质酸修饰的钌纳米光热材料。制备所需原料易得，工艺简单，环境污染小；同时透明质酸具有靶向CD44过表达的癌细胞的性质，得到具有靶向功能的高效光热材料，在癌症的治疗方面具有应用价值；利用透明质酸修饰的钌纳米光热材料的靶向光热治疗增强对癌细胞的杀伤率，在光热治疗、功能材料、组织工程等方面有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及光热治疗试剂，属于生物高分子材料技术领域，具体涉及一种透明质酸修饰的钌纳米光热材料的制备方法及其应用。

背景技术

由光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）组成的光疗法，与其他传统疗法相比，有望改善原位癌症治疗，这是由于其在特殊激光照射下的无创和局部治疗效果。PTT是癌症治疗的新策略，光热疗法的主要原理是利用光热试剂通过细胞内吞等作用进入或到达细胞微环境，吸收特定波长的光，通过将吸收的光能转化为热导致局部环境温度升高，进而杀死癌变细胞。而研究表明，近红外光对生物组织具有较强的穿透能力，且不会破坏正常组织和血液（Liu Q, Zhang X, Sun Y, et al. Advanced Materials, 2011.Kong G, Braun R D,Dewhirst M W. Cancer Research, 2001.）。同时光热疗法可减少病人的疼痛感，利用激光进行光热转换只针对病变细胞进行加热大大提高精确性和可控性。与传统治疗手段相比，光热疗法具有微创，并发症少，过程简便和恢复快等诸多优点。

目前，多种光热材料已被合成并研究了在抗肿瘤中的应用。近年来钌配合物作为新的抗癌药物引起了人们的广泛关注。在非铂系药物中，金属钌配合物是最有前途的抗癌药物之一。国际上普遍认为钌和钌配合物属于低毒性，容易吸收并在体内很快排泄，更重要的是钌配合物易于被肿瘤组织吸收。对于过渡金属钌在抗癌方面取得较为显著，然而，贵金属钌（Ru）纳米材料的光热效果研究鲜有报告。因此，设计和开发功能多，生物相容性高，靶向性好的钌（Ru）纳米材料，并研究其光热效果尤为必要。

透明质酸(Hyaluronic acid, HA)具备优良的生物性能，如水溶性、生物相容性、低毒性和生物降解性等优点，其已被广泛应用于纳米载药体系（Seliktar D. Science,2012.）。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种透明质酸修饰的钌纳米光热材料的制备方法及其应用。本发明应用化学还原法合成透明质酸修饰的钌纳米粒子(HA-Lcys-Ru)，再利用HA-Lcys-Ru纳米粒子具有良好的水溶性并研究其对特定癌变部位的光热治疗效果。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种透明质酸修饰的钌纳米光热材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）透明质酸-半胱氨酸的制备：将透明质酸(HA)单体溶于适量的二次蒸馏水后，按先后顺序按比例向其中加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺 (EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺( NHS )，室温下活化羧基1~2 h，然后向其中加入半胱氨酸盐酸盐（Lcys），室温反应，过滤，透析，冻干，得白色膨松固体，即是半胱氨酸修饰的透明质酸(HA-Lcys)；

（2）透明质酸钌纳米热材料的制备：将制备的HA-Lcys溶于适量的二次蒸馏水中，向其中加入三氯化钌（RuCl₃）溶液，室温搅拌24 h，然后在超声条件下向其中加入适量的硼氢化钠（NaBH₄），超声，透析，冻干，即得透明质酸钌纳米光热材料(HA-Lcys-Ru)。

步骤（1）所述原料加入的摩尔量为HA : EDC : NHS : Lcys = 3 : 2 : 2 : 4，室温反应24~48 h。