[发明专利]金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用

说明书

本发明属于材料化学及生物医学领域，尤其涉及金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用，即在水溶性巯基化合物或生物相容性分子存在下，低价态的硫族阴离子在水溶液中和金属阳离子搅拌混合反应，然后经过离心、超滤、修饰、透析、纯化得到可用于光声成像、CT成像、核医学成像和光热治疗的水溶性金属硫族化合物纳米微粒，该制备方法温和、廉价、快速、高效，得到的纳米微粒尺寸小，能够在体内循环较长的时间，并且能通过增强渗透和滞留效应富集于肿瘤内。

技术领域

本发明属于材料化学及生物医学领域，尤其涉及金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用。

背景技术

癌症已是世界范围内导致人类死亡的首要原因。光热治疗作为一种微创、高效的极具潜力的癌症治疗手段获得了研究人员的广泛关注。光热治疗是利用光热治疗剂吸收近红外光产生热效应达到杀死肿瘤细胞的目的，在治疗过程中，需要结合医学成像技术来监测治疗效果。因此，通过对光热治疗用的纳米材料的研发和优化升级，将具有成像增强效果的对比剂和光热治疗剂整合于一体，对于实现癌症的可视化光热治疗具有重要意义。

光声成像是近年来发展起来的一种非入侵式和非电离式的新型生物医学成像方法。近红外吸收材料在700-3000nm范围内具有较强吸收，而生物组织在这一波段范围吸收较低，因此它们已经被广泛应用于生物医学领域。它们一方面可通过光热治疗达到杀死肿瘤的目的。另一方面，它们可通过光热效应导致组织发生热膨胀而用于光声成像。因此，采用单一的近红外吸收材料即可实现光声成像-光热治疗的一体化，达到治疗前诊断、治疗间监控和治疗后评价的目的。

金属硫族化合物，特别是Cu_2-xE(E＝S，Se，Te；0≤x≤1)由于其空穴掺杂引起的局域表面等离子体共振而具有强的近红外吸收，近年来已经被广泛用于光热治疗和光声成像。硒化亚铜是铜族硫属化合物中的一种，由于其较高的光热转化效率和易于制备的特点，是一种极具前景的光热治疗剂。相比于硫化铜的大量研究报道，只有少数有关硒化亚铜纳米材料在生物医学方面的报道。此外，由于硒是人体内的必需微量元素，能够降低肝癌、前列腺癌和肺癌的发生，因此硒化亚铜被认为在生物医学领域具有极大的潜在应用。

目前文献报道的硒化亚铜的合成路线主要有两种：一种是间接的配体交换的油相合成法，另一种是水相直接合成法。相比于油相合成法的高成本、不友好和复杂的配体交换过程，水相直接合成法是一种温和绿色的方法。除了亲水性以外，颗粒尺寸对纳米材料的生物应用也非常重要。相对而言，较小的纳米颗粒能够在体内循环较长的时间，并且能通过增强渗透和滞留效应富集于肿瘤内。然而，具有良好生物相容性和水溶性的超小硒化亚铜纳米颗粒(小于10nm)用于多模态介导的光热治疗仍未被报道。

鉴于上述缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法及其应用，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法和相关应用，这些金属硫族化合物纳米微粒利用简易、温和、快速的室温水相还原法得到，应用范围广泛，可作为红外光热成像、光声成像、核医学成像和光热治疗的多模态诊疗一体化分子影像探针。

本发明提出了金属硫族化合物多功能纳米探针，其化学通式为：M_2-xE_y，其中，M包括Cu、Ag、Bi中的一种或两种，E包括S、Se、Te中的一种或两种，0≤x≤1，y＝1或3。

本发明还提出了金属硫族化合物多功能纳米探针的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硒粉、亚硒酸钠、碲粉、亚碲酸钠中的一种分散于水中，浓度为1mmol/L～100mmol/L，惰性气体保护；

(2)将硼氢化钠粉末加入所述步骤(1)中的分散体系中，硼氢化钠浓度为30mmol/L～300mmol/L，混合均匀，还原至溶液无色；