專利名稱：磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料和生物醫(yī)學領域，具體涉及對長余輝發(fā)光納米粒子修飾，尤其是一種磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法和用途。
背景技術：
當一種光致發(fā)光材料在被光照射停止后仍然維持較長時間的發(fā)光，這種光致發(fā)光材料即為長余輝發(fā)光材料，簡稱長余輝材料。這類材料因具有利用外源照射光進行儲光而在黑暗處持續(xù)發(fā)光的優(yōu)越性質(zhì)而在人們的日常生活、交通、消防、軍事等多領域有著廣泛的應用。長余輝發(fā)光材料目前主要集中在藍色和綠色發(fā)光的材料上，藍綠色長余輝材料現(xiàn)已經(jīng)市場化。但是，其它顏色尤其是波長大于600nm的紅色和近紅外發(fā)光的長余輝材料則研究的較少。紅色和近紅外長余輝發(fā)光材料在生物醫(yī)學領域的光學成像中卻有著重要的應用前景，因為這類材料只需激發(fā)一次，在后續(xù)的光學成像過程中無需再用外源激發(fā)光照射而持續(xù)發(fā)光，與熒光成像相比，長余輝發(fā)光成像顯著降低了背景自發(fā)光的干擾，因而也就顯著提高了成像檢測的靈敏度。紅色和近紅外長余輝發(fā)光的無機材料主要包括稀土激活的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料、稀土激活的硫化物長余輝發(fā)光材料和稀土激活的鈦酸鹽長余輝發(fā)光材料粒子等。一般地，當這些長余輝材料的顆粒較大時，其余輝的起始亮度高，余輝時間長；當其粒度降至 500nm以下時，其余輝性能則顯著下降。但最近的研究表明無機化學學報，2007，23 (2) 315-318，通過溶劑沉淀-高溫固相法合成的納米量級的紅色或近紅外長余輝材料具有起始亮度高和余輝時間長的特點，這對于推動長余輝發(fā)光材料在生物醫(yī)學光學成像尤其是體內(nèi)成像中的應用有重要意義。2007年，Scherman的研究小組在美國科學院院刊上首次報道了利用粒度在 50-100 nm之間近紅外長余輝發(fā)光納米粒子(CEta2Zna9M^9Si2O6: Eu2+，Dy3+，Mn2+)進行動物體內(nèi)光學成像的研究成果PNAS，2007, 104(22)擬66_9271，他們先用激發(fā)光照射這種長余輝納米粒子水溶液，關閉激發(fā)光后，再將該長余輝發(fā)光納米粒子注射到小鼠體內(nèi)，結果在體外能方便地觀察到體內(nèi)長余輝納米粒子的余輝發(fā)光。然而，對于無機長余輝發(fā)光材料，其生物相容性差，直接用于生物成像尤其是體內(nèi)成像受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服無機長余輝發(fā)光材料生物相容性差的缺陷， 提供一種磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法。本發(fā)明所要解決的另一技術問題在于提供一種通過上述制備方法制得的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子。本發(fā)明所要解決的再一技術問題在于提供通過上述制備方法制得的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的用途。本發(fā)明解決上述技術問題所采取的技術方案是一種磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其中，在長余輝發(fā)光納米粒子表面修飾磷脂殼層，形成核-殼結構的納米復合粒子，制備方法采用下述兩種方法中的任意一種
制備方法一將磷脂溶解于有機溶劑中，旋轉蒸發(fā)揮去有機溶劑，使磷脂形成薄膜，然后向薄膜中加入長余輝發(fā)光納米粒子的水溶液或磷酸鹽緩沖液，長余輝發(fā)光納米粒子與磷脂的質(zhì)量比為(100 1) (1 2)，振蕩或超聲波分散，除去游離的磷脂，即得磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒子；
制備方法二將磷脂和長余輝發(fā)光納米粒子共同分散于有機溶劑中，長余輝發(fā)光納米粒子與磷脂的質(zhì)量比為(100:1) (1:2)，旋轉蒸發(fā)揮去有機溶劑，使磷脂和長余輝發(fā)光納米粒子的混合物形成薄膜，然后向薄膜中加入去離子水和/或磷酸鹽緩沖液，振蕩或超聲波分散，除去游離的磷脂，即得磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒子。具體的，長余輝發(fā)光納米粒子與磷脂的質(zhì)量可以為100:1或80:1或60:1或40:1 或 20:1 或 10:1 或 8:1 或 5:1 或 2:1 或 1:1 或 1:2。在上述方案的基礎上，所述的長余輝發(fā)光納米粒子為發(fā)光波長大于600nm的稀土激活的硫化物長余輝發(fā)光納米粒子，尤其是指Y2AS Eu，Ti，Mg、Y2O2S Eu，Ti中的一種，其粒度分布在30 500 nm間。Y2O2SiEu, Ti, Mg 意為在中摻雜 Eu，Ti, Mg。在上述方案的基礎上，所述的長余輝發(fā)光納米粒子為發(fā)光波長大于600nm的稀土激活的硅酸鹽長余輝發(fā)光納米粒子，尤其是指C、Jna9M^l9Si2O6:Eu2+，Dy3+，Mn2+，粒度分布在30 500 nm間。在上述方案的基礎上，所述的磷脂為大豆卵磷脂、蛋黃卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、 二棕櫚酰磷脂酰膽堿(DPPC)、二硬脂酰磷脂酰膽堿(DSPC)、1，2-硬脂?；字Ｒ掖及?(DSPE),1,2-棕櫚酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰卵磷脂(DMPC)、磷脂酰甘油(DPPG)、 膽固醇，陽離子脂質(zhì)1，2-二油烯氧基-3-三甲氨基丙烷(D0TAP)、氨基聚乙二醇衍生化的磷脂(DSPC-PEG-NH2)、羧基聚乙二醇衍生化磷脂(DSPC-PEG-C00H)中的任意一種或幾種的組
口 O在上述方案的基礎上，所述的有機溶劑為三氯甲烷或乙醇或甲醇或它們的混合液。利用上述制備方法獲得的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子用途，用于制備細胞成像或動物體內(nèi)成像的成像試劑。尤其用于制備動物體內(nèi)前哨淋巴結成像的成像試劑。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明通過薄膜分散法在發(fā)光波長大于600nm的無機長余輝發(fā)光納米表面修飾磷脂分子層，獲得的磷脂修飾后的長余輝發(fā)光納米粒子克服了無機納米粒子生物相容性差的問題，從而可用于制備動物體內(nèi)光學成像，尤其是體內(nèi)前哨淋巴結光學成像的成像試劑。


圖1為本發(fā)明實施例1的各樣品在自然光下以及365nm激發(fā)光激發(fā)后發(fā)光照片。圖中，a 未修飾大豆磷脂的IAS:Eu，Ti, Mg ；b (Y2O2S:Eu，Ti，Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為100:1 ； c (Y2O2SiEu, Ti, Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為10:1 ； d (Y2O2SiEu, Ti, Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為2 1 ； e (Y2O2SiEu, Ti, Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為1:1 ； f (Y2O2SiEu, Ti, Mg)大豆磷脂的質(zhì)量比為1:2 ； g 大豆磷脂；
其中，a至f樣品均分散在磷酸鹽緩沖液中，Y2O2S = Eu, Ti, Mg的濃度均為1. 67mg/ml。圖2為本發(fā)明實施例1中t02S:Eu，Ti，Mg表面修飾大豆磷脂前后的發(fā)光光譜。圖中，a 未修飾大豆磷脂的IAS:Eu，Ti, Mg ；
b (Y2O2S:Eu，Ti，Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為100:1 ； c (Y2O2SiEu, Ti, Mg)與大豆磷脂的質(zhì)量比為10:1 ； d (Y2O2SiEu, Ti, Mg)大豆磷脂的質(zhì)量比為1:2 ；
其中，樣品均分散在磷酸鹽緩沖液中，Y2O2SiEu, Ti, Mg的濃度均為0. 067mg/ml。圖3為本發(fā)明實施例3中IAS: Eu，Ti, Mg表面修飾DSPE_PEG_NH2前后的發(fā)光光
■；並圖中，a 未修飾 DSPE-PEG-Nh2 的 Y2o2S Eu, Ti，Mg ； b (Y2o2SiEu, Ti, Mg)與 DSPE-PEg-NH2 的質(zhì)量比為 10:1。圖4為本發(fā)明實施例4中t&S:Eu，Ti, Mg表面修飾DOTAP前后的發(fā)光光譜。圖中，a 未修飾 DOTAP 的 Eu, Ti1Mg ； b (Y2O2SiEu, Ti1Mg)與 DOTAP 的質(zhì)量比為 10:1。
具體實施例方式實施例1
參考文獻無機化學學報，2007，23 (2) :315-318公開的沉淀法合成合成近紅外長余輝發(fā)光納米粒子IAS: Eu，Ti，Mg，合成方法如下
^ Y2O3:SiNa2CO3:TiO2:堿式碳酸鎂=10330. 25:0. 25 (質(zhì)量比)稱取原料和助熔劑， 按Eu3+:Y3+=O. 05:1 (摩爾質(zhì)量比)稱取激活劑。將Y2O3和Eu2O3混合溶于80°C的lmol/L的硝酸溶液中，在相同的溫度，加入lmol/L草酸溶液直至完全生成沉淀，用去離子水沖洗沉淀物以除去其中的負離子。待沉淀物干燥，在瑪瑙研缽中將稱好的S、Na2C03、Ti02、堿式碳酸鎂充分研混后裝入氧化鋁坩堝并壓實，置于高溫爐內(nèi)，用碳粉做還原劑，在弱還原性氣氛下于1000°C煅燒4.證，將反應產(chǎn)物用熱的稀鹽酸浸泡Ih后用熱的去離子水洗至中性，過濾， 烘干，即得白色粉末狀的長余輝納米粒子tAS:Eu，Ti, Mg。精確稱量長余輝納米粒子G202S:Eu，Ti，Mg)粉末lOOmg，大豆卵磷脂粉末IOmg (Y202S:Eu，Ti，Mg與大豆卵磷脂的質(zhì)量比為10:1，樣品c)，將其共同分散于三氯甲烷溶液中，在梨形瓶中充分混合，超聲波分散，然后旋轉蒸發(fā)除去三氯甲烷，再向梨形瓶中加入 30ml去離子水，超聲波分散30min后，離心，棄上清液，沉淀用去離子水洗滌2次后，再分散于30ml磷酸鹽緩沖液(pH=7. 2)中，超聲波分散15min，即得大豆卵磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液，混懸液內(nèi)即包含目標產(chǎn)物大豆卵磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒。將長余輝納米粒子tAS:Eu，Ti，Mg與大豆卵磷脂的質(zhì)量比分別調(diào)整為100:1(Y202S:Eu，Ti，Mg 粉末 lOOmg，大豆卵磷脂 lmg，樣品 b)、2:l G2O2S = Eu, Ti，Mg 粉末 IOOmg, 大豆卵磷脂50mg，樣品d)、l:l (Y2O2SiEu, Ti, Mgijv^ lOOmg，大豆卵磷脂lOOmg，樣品e)和 1:2 GAS:Eu，Ti，Mg粉末lOOmg，大豆卵磷脂200mg，樣品f)，然后按上述相同方法制備大豆卵磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。對上述各樣品及未修飾大豆磷脂的tAS:Eu，Ti, Mg (樣品a)進行對比，如圖1和圖2所示，結果表明，大豆磷脂修飾的長余輝發(fā)光納米粒子，隨著磷脂比例的增加，其發(fā)光強度有所下降，但余輝發(fā)光波長無明顯藍移或紅移。實施例2
精確稱量大豆卵磷脂粉末10mg，將其溶解于盛有三氯甲烷的梨形瓶中，旋轉蒸發(fā)除去三氯甲烷，然后向梨形瓶中加入30ml含有長余輝發(fā)光納米粒子G2AS Eu, Ti, Mg)的磷酸鹽緩沖液(pH=7. 2)，其中，長余輝發(fā)光納米粒子的質(zhì)量為lOOmg，超聲波分散15 min，即得大豆卵磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。本實施例與實施例1僅在制備方法上有區(qū)別，結果表明，通過這種方法獲得的大豆磷脂修飾的長余輝發(fā)光納米粒子(Y202S:Eu，Ti，Mg)，也保持較強的起始余輝發(fā)光強度，余輝發(fā)光波長與未修飾的長余輝納米粒子相比，無明顯藍移或紅移。實施例3
精確稱量長余輝納米粒子G2O2S: Eu，Ti，Mg)粉末50 mg，氨基化的聚乙二醇衍生化磷脂 (DSPE-PEG-Nh2) 5 mg，將它們共同溶解于三氯甲烷中，旋轉蒸發(fā)揮去三氯甲烷，然后向梨形瓶中加入30ml去離子水，超聲波分散30min后，離心，棄上清液，沉淀用去離子水洗滌2次后，再分散于30 ml磷酸鹽緩沖液(pH=7. 2)中，超聲波分散15min，即得氨基化的聚乙二醇衍生化磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。圖3的發(fā)光光譜表明，獲得的由氨基化的聚乙二醇衍生化磷脂(DSPE-PEG-NH2)修飾的近紅外長余輝納米粒子，其余輝發(fā)光波長同樣無明顯藍移或紅移。應用例
取實施例3獲得的由DSPE-PEG-NH2修飾的長余輝納米粒子水溶液ΙΟΟμ 1，用365nm 的激發(fā)光照射lOmin，關閉激發(fā)光后，立即將該納米粒子溶液注射到成年裸鼠的右前腳掌皮下，在活體動物體內(nèi)光成像設備中進行成像，觀察在右前腳掌一側的腋窩前哨淋巴結處是否有納米粒子的余輝發(fā)光。結果表明，注射部位及靠近腋窩處有明顯的發(fā)光光斑，在成像過程中，無需外源儀器中的激發(fā)光照射。實施例4
精確稱量長余輝納米粒子(Y202S:Eu，Ti，Mg)粉末50mg，陽離子脂質(zhì)1，2-二油烯氧基-3-三甲氨基丙烷(DOTAP)粉末5mg，將其共同分散于三氯甲烷溶液中，在梨形瓶中充分混合，超聲波分散，然后旋轉蒸發(fā)除去三氯甲烷，再向梨形瓶中加入30ml去離子水，超聲波分散30min后，離心，棄上清液，沉淀用去離子水洗滌2次后，再分散于30ml磷酸鹽緩沖液 (pH=7. 2)中，超聲波分散15min，即得DOTAP修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。圖4的發(fā)光光譜表面，獲得的由陽離子脂質(zhì)1，2- 二油烯氧基-3-三甲氨基丙烷 (DOTAP)修飾的近紅外長余輝納米粒子，其余輝發(fā)光波長同樣無明顯藍移或紅移。實施例5根據(jù)文獻無機化學學報，2007，23 (2) :315-318方法合成近紅外長余輝發(fā)光納米粒子tAS:Eu，Ti。獲得的納米粒子為白色粉末狀。精確稱量長余輝納米粒子G2O2S:Eu，Ti)粉末lOOmg，大豆卵磷脂粉末10mg，將其共同分散于三氯甲烷溶液中，在梨形瓶中充分混合，超聲波分散，然后旋轉蒸發(fā)除去三氯甲烷，再向梨形瓶中加入30ml去離子水，超聲波分散30min后，離心，棄上清液，沉淀用去離子水洗滌2次后，再分散于30ml磷酸鹽緩沖液(pH=7. 2)中，超聲波分散15min，即得大豆卵磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。結果表明，這種方法獲得的大豆磷脂修飾的長余輝發(fā)光納米粒子(Y2AS:Eu，Ti)， 仍然保持較強的起始余輝發(fā)光強度，余輝發(fā)光波長與未修飾的長余輝納米粒子相比，無明顯藍移或紅移。實施例6
根據(jù)文獻PNAS，2007，104(22) 9266-9271 的合成方法合成 Ca0.2Zn0.9Mg0.9Si206 Eu2+, Dy3+，Mn2+長余輝納米粒子。精確稱量長余輝納米粒子(Ceiq.2Zn0.9Mg0.9Si206 Eu2+，Dy3+，Mn2+)粉末 lOOmg，大豆卵磷脂粉末10mg，將其共同分散于三氯甲烷溶液(或也可以是甲醇或乙醇溶液)中，在梨形瓶中充分混合，超聲波分散，然后旋轉蒸發(fā)除去三氯甲烷，再向梨形瓶中加入30ml去離子水，超聲波分散30min后，離心，棄上清液，沉淀用去離子水洗滌2次后，再分散于30ml磷酸鹽緩沖液(pH=7. 2)中，超聲波分散15min，即得大豆卵磷脂修飾的近紅外長余輝納米粒子混懸液。結果表明，磷脂修飾后的長余輝納米粒子(Qia2Zna9M^9Si2O6: Eu2+，Dy3+，Mn2+)的分散性增強，余輝發(fā)光光譜與未修飾的發(fā)光光譜類似。
權利要求
1.一種磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其特征在于在長余輝發(fā)光納米粒子表面修飾磷脂殼層，形成核-殼結構的納米復合粒子，制備方法采用下述兩種方法中的任意一種制備方法一將磷脂溶解于有機溶劑中，旋轉蒸發(fā)揮去有機溶劑，使磷脂形成薄膜，然后向薄膜中加入長余輝發(fā)光納米粒子的水溶液或磷酸鹽緩沖液，長余輝發(fā)光納米粒子與磷脂的質(zhì)量比為(100 1) (1 2)，振蕩或超聲波分散，除去游離的磷脂，即得磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒子；制備方法二 將磷脂和長余輝發(fā)光納米粒子共同分散于有機溶劑中，長余輝發(fā)光納米粒子與磷脂的質(zhì)量比為(100:1) (1:2)，旋轉蒸發(fā)揮去有機溶劑，使磷脂和長余輝發(fā)光納米粒子的混合物形成薄膜，然后向薄膜中加入去離子水和/或磷酸鹽緩沖液，振蕩或超聲波分散，除去游離的磷脂，即得磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒子。
2.根據(jù)權利要求1所述的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其特征在于所述的長余輝發(fā)光納米粒子為發(fā)光波長大于600nm的稀土激活的硫化物長余輝發(fā)光納米粒子，尤其是指Y2O2SiEu, Ti，Mg、Y202S:Eu，Ti中的一種，其粒度分布在30 500 nm間。
3.根據(jù)權利要求1所述的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其特征在于所述的長余輝發(fā)光納米粒子為發(fā)光波長大于600nm的稀土激活的硅酸鹽長余輝發(fā)光納米粒子，尤其是指CEia2Zna9M^9Si2O6 = Eu2+, Dy3+，Mn2+，粒度分布在30 500 nm間。
4.根據(jù)權利要求1所述的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其特征在于所述的磷脂為大豆卵磷脂、蛋黃卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、二棕櫚酰磷脂酰膽堿、二硬脂酰磷脂酰膽堿、1，2-硬脂?；字Ｒ掖及?、1，2-棕櫚酰磷脂酰乙醇胺、二肉豆蔻酰卵磷脂、 磷脂酰甘油、膽固醇，陽離子脂質(zhì)1，2-二油烯氧基-3-三甲氨基丙烷、氨基聚乙二醇衍生化的磷脂、羧基聚乙二醇衍生化磷脂中的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為三氯甲烷或乙醇或甲醇或它們的混合液。
6.利用權利要求1至5之一所述制備方法獲得的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子用途，用于制備細胞成像或動物體內(nèi)成像的成像試劑。
7.根據(jù)權利要求6所述制備方法獲得的磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子用途，用于制備動物體內(nèi)前哨淋巴結成像的成像試劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及磷脂表面修飾長余輝發(fā)光納米粒子的制備方法和用途，將磷脂溶解，揮去溶劑，形成薄膜，向薄膜中加入長余輝發(fā)光納米粒子的水溶液或磷酸鹽緩沖液，納米粒子與磷脂的質(zhì)量比為100:1-1:2，振蕩或超聲波分散，或將磷脂和長余輝發(fā)光納米粒子共同分散，揮去溶劑，形成薄膜，向薄膜中加入去離子水和/或磷酸鹽緩沖液，振蕩或超聲波分散，即得核-殼結構的磷脂表面修飾的長余輝發(fā)光納米粒子。獲得的納米粒子用于制備細胞成像或動物體內(nèi)成像的成像試劑。優(yōu)點是通過薄膜分散法在無機長余輝發(fā)光納米表面修飾磷脂分子層，克服了無機納米粒子生物相容性差的問題，可用于制備動物體內(nèi)光學成像，尤其是體內(nèi)前哨淋巴結光學成像的試劑。
文檔編號A61K49/00GK102225210SQ20111016317
公開日2011年10月26日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權日2011年6月17日
發(fā)明者儲茂泉, 吳強, 趙佳佳 申請人:同濟大學