[发明专利]一种硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于核壳纳米粒子及其制备和应用领域，特别涉及一种硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会生活步骤的加快，恶性肿瘤已经越来越成为威胁人类生命和身体健康的疾病，而传统的肿瘤治疗方法，如放射治疗和化疗对患者带来极大的痛苦以及很大副作用，因此迫切需要寻找更好新的治疗方法来代替传统方法。光热治疗技术是一种新兴的微创技术，是利用光热转换材料把近红外激光的光能转换成热能，实现局部高温，从而杀死癌细胞，而对正常组织细胞基本上没有影响（Chem.Rev.2003,103(2):577-644；Cancer Lett.1997,115(1):25-30），因此其在肿瘤治疗上具有良好的应用前景。

最近多种具有强的光吸收的材料，已经显现出惊人的光热治疗效果。其中，贵金属纳米材料是最广泛探索的纳米材料，包括金纳米棒、金纳米笼、金纳米壳、钯纳米片。但是贵金属纳米材的高成本限制了其广泛的生物应用。碳材料包括碳纳米管和石墨烯以及有机化合物包括聚苯胺和聚吡咯，也表现出优异的光热杀死癌细胞的效果。最近，硫属铜基光热转换材料作为一种有前景的光热试剂，具有成本低，光热转换效率高，制备方法简便等优点(ACS Nano2011,5,9761-9771;Adv.Mater.2011,23,3542-3547;J.Am.Chem.Soc.2010,132,15351-15358;Nano Lett.2011,11,2560-2566)。众所周知，光热材料作为一种理想的平台应用于肿瘤的治疗上，需满足以下几个方面：近红外吸收强，光热转换效率高，生物相容性好。然而先前有报道通过热解法制备的硒化铜是疏水的(Nano Lett.2011,11,2560–2566)，并且其生物相容性较差，需要通过聚合物包覆改善其亲水性，但是依然具有较大的生物毒性，限制了其在生物领域的广泛应用。因此，探索和开发能进一步降低硒化铜光热试剂毒性的表面修饰新技术，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子及其制备方法和应用，本发明所获得Cu_2-xSe/mSiO₂-PEG具有很低的细胞毒性，不仅能够有效的光热杀死癌细胞，而且能有效地将抗癌药物DOX传输到细胞内，并具有pH和激光敏感的药物缓释性能，从而可以实现光热治疗和化疗协同作用。

本发明的一种硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子，所述硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子为Cu_2-xSe/mSiO₂-PEG核壳纳米粒子，其中x为0-1之间，m为介孔，核壳纳米粒子的粒径为5-500nm。

本发明的一种硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子的制备方法，包括：

（1）Cu_2-xSe的合成：将氯化亚铜中加入油酸，得到A溶液；将硒粉中加入油酸和油胺，得到B溶液；分别将溶液A、B中通入氮气，搅拌，加热至110-120℃，保温20-30min，以除去装置中的水分和氧气，然后将B溶液加热到250-280℃，保温30-35min，再冷却至200-220℃，同时，将A溶液升温至200-220℃，然后吸取B溶液，加入到A溶液中，反应5-10min，冷却至室温，离心洗涤，加入氯仿，得到C溶液；其中吸取的B溶液和A溶液的体积比为1:2；

（2）制备水溶性的Cu_2-xSe纳米晶：将表面活性剂溶解在水中，得到表面活性剂溶液，然后升温并稳定在30-80℃，搅拌加入C溶液，继续搅拌1-5h，蒸馏，过滤，以除去较大颗粒的杂质等，稀释，得到D溶液；其中表面活性剂和溶液C的质量体积比为0.1-20g:1-500mL；

（3）将D溶液中加入乙醇，搅拌，升温并保持在30-80℃，加入NaOH溶液和正硅酸乙酯TEOS，反应0.5-1h，然后加入聚乙二醇-硅烷偶联剂PEG-silane，继续反应2-24h，离心，洗涤，加入NH₄NO₃溶液中，40-60℃条件下，搅拌1-5h，离心，洗涤，即得硒化铜/介孔二氧化硅核壳纳米粒子，其中D溶液、乙醇、NaOH溶液、正硅酸乙酯TEOS、聚乙二醇-硅烷偶联剂PEG-silane、NH₄NO₃溶液的体积比为10-75mL：1-10mL:10-1000μL：10-1000μL：10-1000μL：10-150mL。