[发明专利]一种复合纳米金颗粒的合成方法及应用

说明书

本发明属于有机‑无机杂化材料技术领域，公开了一种复合纳米金颗粒及其制备方法和在肿瘤诊断和治疗中的应用。所述复合纳米金颗粒以阳离子分子刷型水溶性共轭聚合物为模板通过静电作用吸引氯金酸并进一步用盐酸羟胺还原得到性质稳定且呈单分散状的复合纳米金颗粒。通过调整氯金酸的用量可控制复合纳米金颗粒的粒径。本发明中合成的金纳米颗粒具有近红外的吸收，因此在诊疗一体化即光声成像指导下的光热治疗方面表现出巨大的潜力；结合其粒径有利于在肿瘤循环、富集、渗透，易代谢及生物毒性小等特性，可将该类金纳米颗粒推广到最终的临床应用。

技术领域

本发明属于有机-无机杂化纳米材料技术领域，尤其涉及一种以阳离子分子刷型水溶性共轭聚合物为模板合成不同粒径纳米级金颗粒的方法及应用。

背景技术

模板法是控制合成纳米结构材料的方法中最重要的技术之一。利用这个强大的工具使用预先存在的具有所需纳米特性的模板直接形成纳米材料，否则很难获得。一般情况下，模板法合成的纳米材料均具有明确的大小、形状和结构，这通常受益于模板的导向效果。模板法虽然具有众多优点，但尚存的问题也亟需得到解决。例如，硬模版法合成低维聚苯胺材料的后处理工艺繁琐，常需要使用强酸、强碱或有机溶剂去除模板，这不仅增加了工艺流程，而且容易破坏纳米结构和性能等。所以现在亟需开发一种便利的、温和的、生物相容性和具有成本效益的纳米颗粒制备方法。

近十年来，癌症已严重威胁人类健康，对癌症的早期诊断和高效治疗是科研工作者长期以来研究工作的热点和难点。在目前的临床实践中，肿瘤的诊断与治疗仍为两个相对独立的过程。这样延长了疾病诊断-治疗的周期，也增加了患者的风险。

光热疗法(PTT)是一种新开发的癌症治疗策略，它利用吸收近红外(NIR)光能产生的热来杀死癌细胞。而且PTT具有高的特异性，更微创，并颇有成效。光热治疗(PTT)是近年来发展的一种治疗肿瘤的新技术。其过程是，光热治疗剂选择性的富集于肿瘤病灶部位，然后用激光对其进行照射，光热疗剂吸收光能转变为热，使肿瘤部位温度升高，从而杀死癌细胞，达到治疗肿瘤的目的。目前已经有很多报导显示光热疗在活体治疗中取得了良好的效果。相比于传统的化疗和放疗，PTT的优势主要有：1.激光可以选择性照射肿瘤部位，避免了全身效应，达到微创治疗；2.当局部温度达到42℃以上时，癌细胞会因蛋白质变性、DNA合成和修复的削弱、细胞内含氧量或pH值降低等因素的影响而导致死亡，且肿瘤细胞比正常细胞对温度更敏感，从而在一定温度范围内可以选择性杀死癌细胞而正常细胞不受影响；3.非侵入性。在光热治疗过程中，激发光的种类和光热疗剂的作用至关重要。一般来说，人们更多的会选择近红外光(650-1064nm)去激发，主要是因为近红外光组织穿透性强，光毒性低，是肌体组织的安全透射窗口。

高效的治疗自然离不开精确的诊断，光声成像是一类新兴的、很有前景的生物成像技术，近年来正在引起越来越多的关注。顾名思义，光声成像是以光为发射信号，以声波为反馈信号进行的成像过程，结合了光学成像和超声成像的优势。用光声效应进行生物成像是一个富有挑战性的领域，交叉融合了物理学、光学和声学、化学和材料科学、生物医学、工程学等多个学科。目前广泛接受的光声效应产生机理是光-热-声机理。具体过程如下：首先，材料吸收光能产生热量；然后，材料温度升高，体积会随之膨胀；光照停止后，材料冷却收缩。当用周期性的脉冲光源去照射材料时，材料会随着光的变化而周期性膨胀-收缩，造成周围压强波动性变化，这样就产生了声波。光声成像利用近红外与声波在生物组织中的低吸收、低散射，与荧光成像相比组织穿透深度深，最高可达7cm；利用光学成像的高对比度，与超声波成像相比图像的分辨率、信噪比高；同时光声成像与X射线、PET成像相比，对生物体几乎不造成损伤，是一种比较理想的成像手段。所以，对于病患开发诊疗一体化的复合探针具有很重要的临床意义。

由于有机-无机杂化后其各种优异的性能和在生物医学各领域的潜在应用已经受到各方广泛的关注。到目前为止，纳米金颗粒的合成已经十分成熟，但其需要严格的反应条件，例如要在高温下反应。因此，必须开发一种简易的、温和的、生物相容性和具有成本效益的战略。