[发明专利]交联pH响应跨膜小肽的金纳米星材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金纳米星材料的制备，具体涉及一种交联具有pH响应的穿膜小肽pHLIP的金纳米星材料的制备及其应用。

背景技术

肿瘤的治疗研究具有重大的医学和社会意义，是提高我国居民健康的重大迫切需求。传统的抗肿瘤治疗主要包括化疗或物理治疗，但均是有创性损伤，如某些化疗药物阿霉素、顺铂、丝裂霉素等本身具有极大的毒性，副作用大，通过静脉全身给药会严重影响正常细胞的机能，破坏免疫功能；大多数化疗药物体内循环时间较短，很难靶向肿瘤部位发挥药效，并且长时间的给药会使某些肿瘤细胞产生耐药性。

纳米医学的发展为解决上述问题提供了新的方向，基于纳米载体治疗方式的探索为改善传统治疗方式，提高治疗疗效带来了新的契机。近红外(Near infrared fluorescence，NIR)激光技术以其特殊的波长范围(650nm～1000nm)，较强的光吸收和高效的光热转化率、低毒且非侵袭性，较好的生物相容性，深穿透能力等优点受到纳米医学研究领域的青睐。2015年，Shell等在Accounts of Chemical Research(if：22.323，2015，48：2866-2874)高度评价近红外光热技术作为一种安全特异的刺激源在临床载药及治疗中的应用。其中，金纳米材料以其良好的生物相容性、低毒性、简单的合成步骤，在近红外区有强吸收并能转化成热能等优点受到广泛研究，本发明通过简单的合成方法制备出具有特殊形貌及理化性质的金纳米星材料，调整使其具有特定的近红外区吸收峰，并能高效的转换成热能，短时间内迅速提高材料富集区的温度，利用热效应杀死肿瘤细胞，避免引起全身毒性。

同时，纳米材料在肿瘤部位的高选择通透性和滞留效应，即增强渗透滞留效应(enhanced permeability and retention effect，EPR)，使得纳米材料本身具有被动靶向肿瘤的作用。但EPR效率容易受到肿瘤微环境如致密间质、突变细胞外基质、间质液压力，肿瘤病理生理异质性等的影响；另外，虽然EPR效应能够提高纳米载体在肿瘤组织的积聚，但细胞内化效率低及细胞内药物释放不足也干扰了抗癌药物的利用率。若达到较理想的靶向肿瘤治疗作用，需通过化学连接方法结合某些具有肿瘤靶向识别作用的生物分子，但这些生物分子在正常细胞中也会有表达，会导致边缘效应的发生。

利用肿瘤特征性的微酸性环境来实现纳米材料的肿瘤靶向运输的策略越来越受到关注。新型穿膜小肽pHLIP可响应肿瘤微环境，在肿瘤pH酸性环境下迅速折叠并插入肿瘤细胞细胞膜形成稳定的跨膜α螺旋，并协助交联的材料进入细胞，提高细胞对材料的吞噬量，进而使材料更好的发挥作用。

迄今为止尚无交联pH响应的跨膜小肽的金纳米星材料的制备及光热治疗应用的相关文献报道。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种交联pH响应跨膜小肽pHLIP的金纳米星材料的制备与应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种交联pH响应跨膜小肽的金纳米星材料通过如下方法制备得到：

(1)用水分别配制2mM马来酰亚胺-聚乙二醇修饰的小肽pHLIP(所述多肽是序列为ACEQNPIYWARYADWLFTTPLLLLDLALLVDADEGTG的pHLIP肽)溶液和2mM氨基-聚乙二醇-巯基溶液，将两者按照摩尔比1∶0.8～1混合均匀，得到混合液。

(2)2.5mL 0.01M的氯金酸加入到97.5mL的水中，加热搅拌5min～10min，随后加入3mL 1％的柠檬酸三钠，溶液颜色由无色变成暗红色，停止加热和搅拌，制得柠檬酸钠金溶液。

(3)0.25mL 0.01M的氯金酸溶液溶解在10mL水中，取0.1mL上述(2)的柠檬酸钠金溶液加入氯金酸溶液，在室温搅拌下，向该混合液中同时加入0.05mL 0.1M硝酸银和0.04mL 0.01M抗坏血酸，继续搅拌使溶液颜色由浅粉变成深蓝色，反应5～10min后加入0.02mL步骤(1)得到的混合物，然后将得到的产物离心、洗涤3次、弃上清，并分散至1mL水中，形成交联pH响应跨膜小肽的金纳米星材料储备液。

优选地，所述步骤(2)中搅拌条件为800～1000转/分钟。

步骤(2)中，离心条件为：相对离心力为7500～8000，离心10～15分钟。

经过表征结果，利用本发明方法制备得到的金纳米星材料形状为多支状星型，比表面积大，尺寸小，直径为50～80nm。