[发明专利]多功能金包覆壳聚糖纳米材料及其制备方法

说明书

本发明一种多功能金包覆壳聚糖纳米材料及其制备方法，属于纳米材料技术领域。该方法先将壳聚糖和药物分子通过分子自组装形成壳聚糖药物复合体反应溶液；然后将壳聚糖药物复合体反应溶液进行超声，将超声后的溶液过滤，得到壳聚糖药物复合体；将壳聚糖药物复合体进行硅烷化处理，得到表面硅烷化的壳聚糖药物复合体纳米颗粒；将表面硅烷化的壳聚糖药物复合体纳米颗粒、还原剂和氯金酸溶液反应，得到金包覆壳聚糖药物复合体；最后将金包覆壳聚糖药物复合体进行表面修饰，得到多功能金包覆壳聚糖纳米材料。本发明还提供上述制备方法得到的多功能金包覆壳聚糖纳米材料。本发明的制备方法简单，药品包封率高。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种多功能金包覆壳聚糖纳米材料及其制备方法。

背景技术

癌症严重威胁人类健康，如何实现对肿瘤的在位检测、诊断和治疗是生物技术和医学研究领域所面临的核心问题。纳米技术的发展为生物医学的研究提供了一个新的平台，多功能复合纳米材料由于具有多重的光电磁热催化等物理效应，使其在认识生命，解决生命过程中的问题显示出重要的作用。纳米技术发展的方向是借助于纳米材料物理特性研究生物分子间的相互作用规律,但目前的研究存在的主要问题是检测和治疗分离。纳米材料在活体应用应考虑三方面问题：标记的有效性、材料的安全性及治疗的可控性。制备一种具有光学标记、治疗、可控药物缓释特性于一体的多功能纳米材料是目前材料与医学的一大挑战性问题。

金基纳米复合材料因其具有特殊的表面特性及可调的光学、热学、电学性质近几年引起了人们广泛的关注，金壳层材料更因具有可调的近红外光学吸收并能将吸收的近红外光转化成热的特性引起人们研究的兴趣。壳聚糖是一类天然高分子材料，具有在不同pH液中呈现不同的分子结构的特点，在碱性条件呈现聚合状态，通过调节溶解的pH可以完成壳聚糖材料的制备。

利用成核技术实现金在壳聚糖纳米球体表面上的生长，这种核壳结构容易控制，通过调节核壳的比值能调节其等离激元的共振峰。而这种等离子体共振的频率可以通过改变核壳相对尺寸进行系统调节，从可见光调节到中红外，涵盖了生物组织最佳穿透性的近红外区域。对于壳聚糖，可以通过控制生长条件实现对药物分子的负载过程，并通过改变溶液的pH实现对药物分子的释放过程，这种新型的金壳聚糖复合体材料也可以实现光学可控得性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能金包覆壳聚糖纳米材料及其制备方法，该多功能金包覆壳聚糖纳米材料能够携带药物分子，具有良好的光热性能和生物相容性。

本发明提供一种多功能金包覆壳聚糖纳米材料的制备方法，该方法包括：

步骤一：将壳聚糖和药物分子通过分子自组装形成壳聚糖药物复合体反应溶液；

步骤二：将步骤一得到的壳聚糖药物复合体反应溶液进行超声，将超声后的溶液过滤并调节到溶液为碱性，得到壳聚糖药物复合物纳米颗粒；

步骤三：将步骤二得到的壳聚糖药物复合物纳米颗粒进行硅烷化处理，得到表面硅烷化的壳聚糖药物复合体纳米颗粒；

步骤四：将步骤三的表面硅烷化的壳聚糖药物复合体纳米颗粒、还原剂和氯金酸溶液反应，得到金包覆壳聚糖药物复合体；

步骤五：将步骤四得到的金包覆壳聚糖药物复合体进行表面修饰，得到多功能金包覆壳聚糖纳米材料。

优选的是，所述的药物分子为阿霉素、紫杉醇、长春质碱或环磷酰胺。

优选的是，所述的壳聚糖和药物分子的质量比为(2-5)：1。

优选的是，所述的步骤一的自组装过程具体为：将壳聚糖和药物分子溶解于酸性缓冲溶液中，然后用酸溶液调解溶液pH,并加入电解质溶液进行水化反应，得到壳聚糖药物复合体反应溶液。

优选的是，所述的水化温度为44-70℃，水化时间为2-4h。