[发明专利]一种黑色二氧化锡纳米光热材料的制备及其应用

说明书

本发明公开了一种黑色二氧化锡纳米光热材料的制备及其应用，制备时以二氧化锡和透明质酸为原料，采用高温还原法，加入硅烷偶联剂反应，最后通过透明质酸HA修饰得到最终产物黑色二氧化锡纳米光热材料。该纳米材料经实验证明，不仅能够响应肿瘤细胞中的双氧水（H₂O₂）产生活性氧，并且在808 nm激光照射后，纳米材料能够在肿瘤细胞中产生大量活性氧并发出热量，可作为药物用于肿瘤的光热、光动力治疗，实现近红外光诱导的光热PTT光动力PDT协同治疗。本发明制备的黑色二氧化锡纳米光热材料为锡在生物医学中的应用提供了一种新的用途。

技术领域

本发明涉及二氧化锡纳米材料，具体一种生物相容性良好的黑色二氧化锡纳米光热材料的制备及其应用。

背景技术

近年来，肿瘤组织固有的生理微环境如较低的PH，乏氧微环境，过量的过氧化氢，氧化还原态等成为人们设计肿瘤识别药物的靶点。针对肿瘤微环境的特点，已经引入了先进的纳米材料来生成羟基自由基（•OH），主要用于通过Fenton和类Fenton反应进行肿瘤化学动力学治疗（CDT）。CDT疗法不仅具有高度逻辑性和选择性，并且能够被内源性刺激激发。肿瘤中的过氧化氢含量不足以生成足够量的（•OH）来杀死肿瘤细胞，因此，开发具有多功能的纳米复合药物用于肿瘤治疗成为我们的追求目标。光热协同光动力治疗是通过在近红外光照射下进行光热升温，并利用细胞中的氧气和水或材料自身产生活性氧的协同治疗，通过结合光热、光动力和化学动力学治疗能够显著提高肿瘤部位热量，并特异性响应肿瘤微环境产生大量活性氧达到杀死肿瘤细胞的目的。

二氧化锡纳米材料不仅具有价格低廉，材料制备方式简便，生物毒性低等优点，还能在紫外光光照射下产生活性氧，应用于光催化等领域，并因此受到人们的广泛关注。但二氧化锡通常由紫外光激发，其较差的组织渗透深度成为治疗深部肿瘤的致命弱点。因此，设计和开发具有近红外光响应的，具有较高光热转换效率的二氧化锡纳米材料成为我们的追求目标。

发明内容

本发明针对金属氧化物纳米粒子的制备现状进行分析，旨在拓展二氧化锡吸收波长范围，发展材料的生物医学应用。本发明提供了一种生物可降解，具有光热光动力协同功效的透明质酸修饰的黑色二氧化锡纳米光热材料及其制备方法和应用。

实现本发明目的的技术方案是：

一种黑色二氧化锡纳米光热材料的制备方法，以二氧化锡和透明质酸为原料，制备方法包括下述步骤：

（1）分别称取二氧化锡和硼氢化钠，研磨后将二者混合均匀，随后将其转移至马弗炉进行煅烧；

（2）煅烧后，用水和乙醇分别洗涤，并用离心机进行离心，清除未反应的硼氢化钠，得到黑色二氧化锡固体；

（3）在得到的黑色二氧化锡固体中，加入50%的乙醇水溶液，然后加入氨水调节至pH=9，在搅拌条件下加入硅烷偶联剂反应，得到氨基化硅烷偶联剂修饰的黑色二氧化锡；

（4）在步骤（3）得到的黑色二氧化锡中加入活化后的透明质酸溶液，搅拌反应得到透明质酸修饰的黑色二氧化锡；

（5）对搅拌好的溶液进行化学透析，得到最终产物黑色二氧化锡纳米光热材料。

制备方法步骤（1）中所述二氧化锡与硼氢化钠的质量比为1:0.4-0.6，煅烧在Ar气环境中，煅烧温度为400 -450℃，反应时间为2-3 h。

步骤（2）中所述用水和乙醇分别洗涤3次，离心机转速为8000 r/min，离心时间为5min。

步骤（3）中所述乙醇水溶液，乙醇和水的比例为1:1，加入硅烷偶联剂的体积为20微升。所述硅烷偶联剂选用KH550（APTES），化学名为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，是硅烷化过程经常使用的一种氨基硅烷，以烷氧基硅烷分子将表面官能化。