[发明专利]一种基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备方法

说明书

一种基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备方法，步骤如下：以N‑(2‑氨乙基)‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷为硅源，将一锅水热法制备的硅纳米粒子与光敏剂5,10,15,20‑四(N‑甲基‑4‑吡啶)卟吩对甲苯磺酸盐通过油‑水两相分层法共包介孔二氧化硅形成MSN@SiNPs@TMPyP；并对其进一步修饰叶酸制得最终产物MSN@SiNPs@TMPyP‑FA。本发明创新地将具有双光子荧光SiNPs、光敏剂和介孔硅相结合，成功实现了具有双光子荧光成像导向的药物化疗/光动力协同治疗的多功能纳米复合粒子的制备。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，特别涉及一种基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备方法。

背景技术

硅纳米粒子(SiNPs)，作为一种新型荧光纳米材料，具有制备成本低廉、强荧光、抗光漂白能力强、低毒性和良好生物相容性等优点。参见：Zhong,Y.L.J.Am.Chem.Soc.2013,135,8350-8356.。此外，近期研究表明，硅纳米粒子具有双光子吸收效应，可在近红外波长激光激发下进行双光子荧光成像，从而在增强组织穿透性的同时，有效避免了生物自体荧光干扰。参见：Ye,H.L.Anal Chem.2016,88(23),11631-11638.。因此，SiNPs可用作一种有前景的荧光探针用于生物诊断治疗。

目前，基于SiNPs的纳米复合物用于诊疗一体化的研究，已经快速发展。例如，He通过SiNPs载入抗癌药物阿霉素(DOX)，实现了癌细胞药物化疗。参见：Ji,X.Adv.Mater.2015,27,1029-1034.。此外，Chen合成一种硅点和光敏剂(Ps)纳米复合物成功应用于光动力治疗(PDT)。参见：Wang,R.G.J.Mater.Chem.B,2018,6,4592—4601.。但这些通常只限于单一治疗模式。制备基于硅点的多功能纳米复合物用于实现多种方式协同，更加有效的治疗应用，仍是一种挑战。

介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)凭借其高比表面积、孔径可调、表面易改性修饰以及良好的生物相容性，而成为一种有潜力的多功能纳米载体。参见：Wu,S.H.Chem.Soc.Rev.,2013,42,3862-3875。目前，基于上转换纳米粒子、碳纳米材料、长余辉材料等荧光介孔二氧化硅纳米复合材料已有报道，这些材料在能够进行有效荧光生物成像的同时，也实现了多种模态治疗方式，参见：Han,R.Chem.-Asian J.,2017,12,2197-2201.；Liu,Y,RSC Adv.,2017,7,31133-31141.；Wang,T.ACS Appl.Mater.Interfaces 2011,3,2479–2486.，但基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备尚未报道。

发明内容

本发明目的是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备方法。

本发明方法首先利用一锅微波法合成具有双光子荧光的硅纳米粒子(SiNPs)，再将所得SiNPs和光敏剂(Ps)通过用油-水两相分层法共同包介孔硅形成介孔二氧化硅复合纳米粒子，并进一步修饰叶酸使之具有靶向能力。利用介孔结构可用于装载抗癌药物阿霉素(DOX)，嵌入的Ps能够产生单线态氧从而实现光动力治疗。最终形成能进行双光子荧光靶向成像导向的药物化疗/光动力协同治疗的多功能纳米复合粒子。

本发明的技术方案：

一种基于荧光硅纳米粒子的多功能介孔二氧化硅复合纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将柠檬酸钠作为还原剂加入到超纯水中，通入氮气搅拌10min后加入硅源N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(DAMO)；持续搅拌15min后移至聚四氟乙烯反应釜中，在200℃下反应1-5h，之后将得到的黄色溶液转移至透析袋，透析时间为24h，8h换一次水，得到SiNPs水溶液；