[发明专利]核酸适配体修饰核壳型复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种核酸适配体修饰核壳型复合材料及其制备方法和应用。本发明所述的核酸适配体修饰核壳型复合材料，包括金纳米颗粒核、金属‑有机骨架外壳和核酸适配体，所述金纳米颗粒包覆于金属‑有机骨架外壳内，所述核酸适配体接枝于金属‑有机骨架外壳表面。所述金属‑有机骨架是铜和均苯三甲酸配位组装的金属‑有机骨架，所述核酸适配体为为抗肺癌细胞A549适配体，其碱基序列为5'‑NH₂‑(CH₂)₆‑GGTTGCATGCCGTGGGGAGGGGGGTGGGTTTTATAGCGTACTCAG‑3'。本发明所述的核酸适配体修饰核壳型复合材料，所述复合材料同时具有SERS成像、光热治疗、药物治疗三重功效，可有效实现诊断和治疗的协同功能。

技术领域

本发明涉及纳米技术与生物医药领域，特别是涉及核酸适配体修饰核壳型复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

纳米材料具有独特的物理-化学性质，近年来，基于纳米材料的疾病诊断和治疗开始受到人们的关注。纳米材料常用的癌症治疗方式为光热治疗和化学治疗，热疗和化疗的协同应用可以有效增强治疗效果。为了达到精准治疗，一般将诊断和治疗相结合。表面增强拉曼光谱(SERS)具有灵敏度高、抗光漂白性好等优点，已成功应用于细胞成像、癌症诊断等方面。金纳米颗粒生物相容性好，具有较高的SERS活性和光热性质，在SERS成像和光热治疗方面具有潜在的应用前景。然而，金纳米颗粒容易发生团聚，SERS效应受环境影响较大；而且比表面积小，无法高效负载药物。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种核酸适配体修饰核壳型复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料同时具有SERS成像、光热治疗、药物治疗三重功效，可有效实现诊断和治疗的协同功能。

一种核酸适配体修饰核壳型复合材料，包括金纳米颗粒核、金属-有机骨架外壳和核酸适配体，所述金纳米颗粒包覆于金属-有机骨架外壳内，所述核酸适配体接枝于金属-有机骨架外壳表面。

本发明的核酸适配体修饰核壳型复合材料，引入4-巯基苯甲酸，4-巯基苯甲酸以去质子的形式通过巯基端与金纳米颗粒结合；4-巯基苯甲酸分子上的苯环通过金纳米颗粒的增强作用可以产生良好的SERS信号，具有拉曼标记功能；4-巯基苯甲酸分子上的羧基可与金属-有机骨架的前驱体Cu²⁺络合，具有桥连作用；因而，4-巯基苯甲酸的引入既提供了拉曼信号源，又提供了后续金属-有机骨架修饰的结合位点，因此该合成方法具有集合成与修饰为一体的优点，避免了合成材料后再修饰拉曼标记分子的繁琐。通过4-巯基苯甲酸的桥连作用将金属-有机骨架包覆于金纳米颗粒的表面，避免了裸金纳米颗粒团聚引起拉曼信号重现性差的问题，提高复合材料的稳定性，保证SERS成像；并且，金属离子及有机配体的作用位点能够与特定的化合物分子等客体作用，有效负载药物等，此外，金属-有机骨架外壳具有多孔性，有效提高了复合材料的载药率。金属-有机骨架表面残留的羧基与核酸适配体上的氨基通过羧基-氨基缩合反应，使核酸适配体通过化学键固定接枝于金属-有机骨架，从而使所述复合材料能作用于蛋白质、小分子化合物、细胞膜表面受体等靶标，使复合材料具有优异的生物相容性及靶向识别性能。此外，该复合材料在近红外存在吸收，可以将吸收的近红外光能转化为热量，从而可以对肿瘤细胞进行光热治疗。

进一步地，所述核酸适配体修饰核壳型复合材料的粒径为40-55nm。所述复合材料为纳米级尺寸，能有效进入细胞成像，且纳米尺寸的比表面积大，对药物的吸附量更大。

进一步地，所述金纳米颗粒的尺寸为40-50nm；所述金属-有机骨架是铜和均苯三甲酸配位组装的金属-有机骨架；所述核酸适配体为抗肺癌细胞A549适配体，其碱基序列为5'-NH₂-(CH₂)₆-GGTTGCAT GCCGTGGGGAGGGGGGTGGGTTTTATAGCGTACTCAG-3'。

进一步地，所述金属-有机骨架外壳的厚度为2-3nm。