1.本發(fā)明屬于功能性生物納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正電性金納米簇及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.熒光金納米簇因其超微小尺寸、明確的結(jié)構(gòu)組成、化學(xué)惰性、良好的生物安全性和特殊的熒光發(fā)射能力，在化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。目前用于制備熒光金納米簇的方法主要有兩類：(1)刻蝕法，即通過合適的刻蝕分子把不發(fā)光、尺寸較大的金納米顆?？涛g成可發(fā)射熒光且粒徑較小的金納米簇；(2)模板法，即以蛋白質(zhì)、多肽、核酸、小分子等作為穩(wěn)定劑和金離子反應(yīng)，限制金納米顆粒的生長，使金離子主要還原成熒光金納米簇。金納米簇的性質(zhì)(尤其是生物學(xué)性質(zhì))與其表面修飾的分子密切相關(guān)，通過設(shè)計配體分子并以合適的比例與金離子反應(yīng)，可得到具有特定功能的熒光金納米簇。

3.靶向細(xì)胞核的金納米簇有特殊的應(yīng)用價值。細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。對細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記或者把藥物、核酸、蛋白等輸送進(jìn)入細(xì)胞核是重要而且時常進(jìn)行的生物學(xué)實驗。目前已有商品化的細(xì)胞核標(biāo)記或者轉(zhuǎn)染的試劑，但它們往往只有單一的功能。熒光金納米簇因其超微小的尺寸和特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)，使其具有同時實現(xiàn)細(xì)胞核標(biāo)記、轉(zhuǎn)染、治療功能的潛力，例如：應(yīng)用金納米簇的熒光發(fā)射性質(zhì)可進(jìn)行細(xì)胞核的標(biāo)記和實時觀察；利用金元素強(qiáng)烈的增敏效應(yīng)可提高x射線對細(xì)胞核內(nèi)核酸的放射損傷；通過設(shè)計合適的表面修飾分子可使金納米簇具備轉(zhuǎn)染藥物、核酸、蛋白進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)的功能。但要實現(xiàn)這些功能，首先需要制備出高效靶向細(xì)胞核的熒光金納米簇。王曉娟等以kck肽(cn 106010513 a)或者krkc和gsh兩種多肽(cn 106085420 a)作為穩(wěn)定劑修飾，通過設(shè)計多肽序列保證金屬團(tuán)簇的穩(wěn)定性，制備出對細(xì)胞核仁具有靶向標(biāo)記作用的紅色熒光金納米簇；wang等以包含細(xì)胞穿膜肽序列的多肽為修飾分子，制備出具有明顯細(xì)胞核靶向性的金納米簇(chem.commun.,2012,48,871

–

873)。這些采用多肽作為修飾分子的方法雖然能制備出靶向細(xì)胞核的金納米簇，但多肽的合成成本很高，導(dǎo)致難以采用這些方法進(jìn)行大批量制備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.為了克服現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)胞核靶向性金納米簇制作成本高、制作工藝復(fù)雜的缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種正電性金納米簇。該正電性金納米簇可高效靶向細(xì)胞核。

5.本發(fā)明的另一目的在于提供上述正電性金納米簇的制備方法。

6.本發(fā)明的再一目的在于提供上述正電性金納米簇的用途。

7.本發(fā)明提出一種把氨基或胍基與硫辛酸相連后作為配體分子，并用于制備表面帶明顯正電荷的熒光金納米簇的方法。通過細(xì)胞實驗證明了此類熒光金納米簇具有明顯的細(xì)胞核靶向性質(zhì)，可主要富集在細(xì)胞核內(nèi)。此類熒光金納米簇可應(yīng)用于細(xì)胞核標(biāo)記，核酸轉(zhuǎn)染中，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。

8.本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

9.本發(fā)明提供一種正電性金納米簇，通過把氨基或胍基與硫辛酸相連后作為配體分子與氯金酸及硼氫化鈉反應(yīng)獲得。

10.優(yōu)選的，所述的配體分子為硫辛酸-乙二胺和硫辛酸-氨基乙基胍中的至少一種。

11.(1)配體分子硫辛酸-乙二胺，其分子式為c

10h20

n2os2，分子量為248.4，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

[0012][0013]

合成路線：硫辛酸和n'n-羰基二咪唑溶解在二氯甲烷中，然后加入到含有乙二胺的二氯甲烷溶液中，加入過程中用冰浴對反應(yīng)液進(jìn)行冷卻，加完繼續(xù)攪拌1～5小時(優(yōu)選3小時)，然后用飽和食鹽水洗滌3～5次，用1％khso4水溶液提取1～3次，合并水層，用飽和氫氧化鈉溶液調(diào)至堿性，然后用乙酸乙酯提取3～4次，合并有機(jī)相，用無水na2so4干燥，最后旋蒸去除有機(jī)溶劑，得到淺黃色固體，即為硫辛酸-乙二胺。

[0014]

優(yōu)選的，硫辛酸：n'n-羰基二咪唑摩爾用量比為1：1.2～2.0，硫辛酸：乙二胺的摩爾用量比為1：5～20。

[0015]

進(jìn)一步的，硫辛酸：n'n-羰基二咪唑摩爾用量比為1：1.3，硫辛酸：乙二胺的摩爾用量比為1：8。

[0016]

優(yōu)選的，硫辛酸和n'n-羰基二咪唑的混合液加入乙二胺的方式為滴加。

[0017]

(2)配體分子硫辛酸-氨基乙基胍，其分子式為c

11h23

n4os

2+

，分子量為291.4，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：

[0018][0019]

合成路線：硫辛酸-乙二胺溶于二氯甲烷中，加入1h-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽，溶液在室溫下攪拌2～10小時(優(yōu)選4小時)，然后旋蒸去除溶劑，得到粗產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌純化和干燥后得到硫辛酸-氨基乙基胍。

[0020]

優(yōu)選的，硫辛酸-乙二胺和1h-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽的摩爾用量比例為1：1～1.5；進(jìn)一步為1：1。

[0021]

優(yōu)選的，純化方式為：粗產(chǎn)物溶于少量甲醇中，加入5～10倍量的乙醚，溶液中出現(xiàn)固體，離心收集固體，用乙醚沖洗，然后真空干燥。

[0022]

本發(fā)明還提供一種正電性金納米簇的制備方法，包括如下步驟：

[0023]

將配體分子溶解在水中，配置成一定濃度的溶液；取配體分子溶液與氯金酸水溶液混合，振搖反應(yīng)液1～5分鐘(優(yōu)選2分鐘)，然后加2～20倍量(優(yōu)選2.5倍量)的水稀釋，再加入新配置的nabh4溶液進(jìn)行還原，反應(yīng)液避光反應(yīng)，然后透析純化，即得到正電性金納米簇溶液。

[0024]

優(yōu)選的，反應(yīng)容器為高透明度的塑料管或者經(jīng)王水浸泡過夜的玻璃瓶。

[0025]

所述的配體分子為硫辛酸-乙二胺和硫辛酸-氨基乙基胍中的至少一種。

[0026]

所述的配體分子溶液的濃度為1mm～10mm，進(jìn)一步為5mm。

[0027]

優(yōu)選的，硫辛酸-乙二胺或硫辛酸-氨基乙基胍溶液的濃度分別為1mm～10mm，進(jìn)一步為5mm。

[0028]

進(jìn)一步的，使用硫辛酸-乙二胺和硫辛酸-氨基乙基胍的混合物作為配體時，二者的比例可任意調(diào)控。

[0029]

優(yōu)選的，氯金酸水溶液的濃度為1mm～25mm，進(jìn)一步為5mm。

[0030]

優(yōu)選的，配體分子和氯金酸的摩爾比為2.0～3.5：1，進(jìn)一步為3：1。

[0031]

優(yōu)選的，nabh4溶液的濃度為0.001～0.02m，進(jìn)一步為0.01m。

[0032]

優(yōu)選的，nabh4和氯金酸的摩爾比為1：1～5，進(jìn)一步為1/2～3/5。

[0033]

優(yōu)選的，避光反應(yīng)的溫度為20～40℃，反應(yīng)時間為5～48小時；進(jìn)一步為5～24小時。

[0034]

優(yōu)選的，純化方式采用超濾或透析，超濾管和透析袋的截留分子量為1000～20000da，進(jìn)一步為1000da。

[0035]

本發(fā)明的正電性金納米簇，粒徑范圍在1～2nm，當(dāng)用波長范圍在350nm～480nm的激發(fā)光對金納米簇進(jìn)行激發(fā)，可得到波長范圍在550nm～800nm的熒光。進(jìn)一步，激發(fā)光為405nm時，收集的熒光波段為600～750nm，發(fā)射峰為695nm。

[0036]

本發(fā)明再提供上述正電性金納米簇在制備治療腫瘤藥物中的用途，進(jìn)一步可應(yīng)用于對腫瘤細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記，核酸轉(zhuǎn)染，或者增強(qiáng)放射線對腫瘤細(xì)胞的損傷。

[0037]

應(yīng)用正電性金納米簇對腫瘤細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記成像，采用如下步驟：

[0038]

腫瘤細(xì)胞懸浮液加入到共聚焦顯微鏡培養(yǎng)皿中，然后加入正電性金納米簇，孵育一段時間后用pbs沖洗，再重新加入pbs，然后用共聚焦熒光顯微鏡對細(xì)胞進(jìn)行成像，成像時采用的激發(fā)光為405nm，收集的熒光波段為600～750nm。

[0039]

優(yōu)選的，細(xì)胞密度為2

×

104～2

×

105個/皿，進(jìn)一步為2

×

104個/皿。

[0040]

優(yōu)選的，正電性金納米簇的濃度為10～200μm(進(jìn)一步為100μm)，用量為50～100μl(進(jìn)一步為100μl)。

[0041]

優(yōu)選的，孵育時間為10分鐘～1小時，進(jìn)一步為30分鐘。

[0042]

應(yīng)用金納米簇增強(qiáng)放射線對腫瘤細(xì)胞的損傷，采用如下步驟：

[0043]

腫瘤細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)瓶中貼壁生長24h，然后加入正電性金納米簇，孵育一段時間后用x射線對細(xì)胞進(jìn)行照射，然后檢測細(xì)胞的短期和長期活性。檢測細(xì)胞的短期活性采用的方法是：輻照結(jié)束后繼續(xù)孵育細(xì)胞12h，然后用pbs小心沖洗細(xì)胞，再對貼壁的細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)。檢測細(xì)胞的長期活性采用的方法是：輻照結(jié)束后把細(xì)胞接種于6孔塑料培養(yǎng)板中，每個孔的細(xì)胞個數(shù)為100個，然后培養(yǎng)9～15天，直至出現(xiàn)肉眼可見的細(xì)胞團(tuán)，然后吸掉培養(yǎng)基，用pbs沖洗3遍，再用0.4％結(jié)晶紫染色，肉眼數(shù)染色后的細(xì)胞團(tuán)數(shù)目，用于計算細(xì)胞的增殖能力。

[0044]

優(yōu)選的，細(xì)胞密度為1

×

105～1

×

106個/瓶，進(jìn)一步為1

×

105個/瓶。

[0045]

優(yōu)選的，正電性金納米簇的濃度為10～200μm(進(jìn)一步為100μm)，用量為200～1000μl(進(jìn)一步為200μl)。

[0046]

優(yōu)選的，孵育時間為10分鐘～1小時，進(jìn)一步為30分鐘。

[0047]

優(yōu)選的，x射線能量為160kvp，照射劑量為2～8gy。

[0048]

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

[0049]

本發(fā)明的正電性金納米簇的制備方法簡單，操作性強(qiáng)，成本低，易于大規(guī)模制備；材料表面親水性強(qiáng)，避免了納米粒子的團(tuán)聚，生物相容好，毒性低，發(fā)射熒光涵蓋紅光～近紅外波段，易于與生物組織的自發(fā)熒光區(qū)分，對細(xì)胞核的靶向性高，與細(xì)胞孵育后主要富集在細(xì)胞核內(nèi)，其中硫辛酸-氨基乙基胍作為配體合成的金納米簇相比于以硫辛酸-乙二胺為配體合成的金納米簇的細(xì)胞核靶向性更明顯，可用于細(xì)胞核標(biāo)記、核酸轉(zhuǎn)染等。

附圖說明

[0050]

圖1為本發(fā)明硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0051]

圖2為本發(fā)明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0052]

圖3為本發(fā)明合成的硫辛酸-氨基乙基胍的1h nmr圖(400mhz，d2o為溶劑)。

[0053]

圖4為本發(fā)明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇的圖片及其在365nm紫外光照射下發(fā)出的熒光圖。

[0054]

圖5為本發(fā)明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇的激發(fā)光譜和熒光光譜。

[0055]

圖6為以硫辛酸-氨基乙基胍為配體合成的金納米簇的透射電鏡圖。

[0056]

圖7為本發(fā)明合成的硫辛酸-氨基乙基胍(dm)以及以硫辛酸-氨基乙基胍為配體合成的金納米簇(dm-au)的紅外吸收光譜圖。

[0057]

圖8為本發(fā)明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇的zeta電位圖。

[0058]

圖9為與硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇孵育后的細(xì)胞熒光顯微成像圖。

[0059]

圖10為與硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇孵育后的細(xì)胞熒光顯微成像圖。

[0060]

圖11為應(yīng)用硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞的效果圖。

[0061]

圖12為應(yīng)用硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞的效果圖。

具體實施方式

[0062]

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

[0063]

實施例1：硫辛酸-乙二胺的制備

[0064]

硫辛酸(784mg，3.8mmol)和n'n-羰基二咪唑(812mg，5.0mmol)溶解在25ml二氯甲烷中，然后滴入乙二胺的二氯甲烷溶液中(2ml乙二胺(30mmol)溶解在7ml二氯甲烷中)，滴入過程中用冰浴對反應(yīng)液進(jìn)行冷卻，滴完繼續(xù)攪拌3小時，然后用飽和食鹽水洗滌3次，用1％khso4水溶液提取3次，合并水層，用飽和氫氧化鈉溶液調(diào)至堿性，然后用乙酸乙酯提取3次，合并有機(jī)相，用無水na2so4干燥，最后旋蒸去除有機(jī)溶劑，得到600mg淺黃色固體，即為硫辛酸-乙二胺。

[0065]

實施例2：硫辛酸-氨基乙基胍的制備

[0066]

硫辛酸-乙二胺(419mg，1.7mmol)溶于30ml二氯甲烷中，加入1h-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽(250mg，1.7mmol)，溶液在室溫下攪拌4h，然后旋蒸去除溶劑，固體溶于1ml甲醇中，加入10ml乙醚，溶液中出現(xiàn)固體，離心收集固體，用乙醚沖洗，干燥后得到320mg硫辛酸-氨基乙基胍(記為dm)。硫辛酸-氨基乙基胍的1h nmr圖如圖3所示。

[0067]

實施例3：硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇的制備

[0068]

硫辛酸-乙二胺溶解在水中，配置成5mm的濃度。取150μl硫辛酸-乙二胺水溶液與50μl氯金酸水溶液(5mm)混合，振搖反應(yīng)液2分鐘，然后加入500μl水稀釋，再加入15μl新配置的0.01m的nabh4溶液進(jìn)行還原，反應(yīng)液室溫避光反應(yīng)5小時，然后用截留分子量為1000da的透析袋進(jìn)行透析純化，即得到硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇溶液。其中，硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

[0069]

實施例4：硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇(記為dm-au)的制備

[0070]

硫辛酸-氨基乙基胍溶解在水中，配置成5mm的濃度。取150μl硫辛酸-氨基乙基胍水溶液與50μl氯金酸水溶液(5mm)混合，振搖反應(yīng)液2分鐘，然后加入500μl水稀釋，再加入15μl新配置的0.01m的nabh4溶液進(jìn)行還原，反應(yīng)液室溫避光反應(yīng)24小時，然后用截留分子量為1000da的透析袋進(jìn)行透析純化，即得到硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇溶液。其中，硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。熒光金納米簇溶液的圖片及其在365nm紫外光照射下發(fā)出的熒光如圖4所示，說明金納米簇在合適波長的激發(fā)光照射下可發(fā)射出強(qiáng)烈的紅色熒光。熒光金納米簇溶液的熒光光譜圖如圖5所示，說明金納米簇發(fā)射的熒光波長范圍較寬，最大熒光發(fā)射峰位置在695nm。熒光金納米簇的透射電鏡圖如圖6所示，說明金納米簇的粒徑范圍是1～2nm。熒光金納米簇的紅外吸收光譜如圖7所示，說明金納米簇表面修飾了大量dm分子，而且分子的特征紅外吸收峰沒有明顯改變。熒光金納米簇溶液的zeta電位如圖8所示，說明金納米簇呈明顯的正電性。

[0071]

實施例5：應(yīng)用硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇對細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記成像

[0072]

hela細(xì)胞接種到共聚焦顯微鏡培養(yǎng)皿中，細(xì)胞密度為2

×

104個/皿，孵育24小時使細(xì)胞貼壁，洗掉培養(yǎng)基，用pbs沖洗1次，再加入無血清的dmem培養(yǎng)基，然后加入100μl硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇溶液(100μm au)，孵育30分鐘后用pbs沖洗3次，再重新加入pbs，然后用共聚焦熒光顯微鏡對細(xì)胞進(jìn)行成像，成像時采用的激發(fā)光為405nm，收集的熒光波段為600～750nm。與金納米簇孵育后的細(xì)胞熒光顯微成像圖如圖9所示，說明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇能大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并富集在細(xì)胞核中。

[0073]

實施例6：應(yīng)用硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇對細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記成像

[0074]

hela細(xì)胞接種到共聚焦顯微鏡培養(yǎng)皿中，細(xì)胞密度為2

×

104個/皿，孵育24小時使細(xì)胞貼壁，洗掉培養(yǎng)基，用pbs沖洗1次，再加入無血清的dmem培養(yǎng)基，然后加入100μl硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇溶液(100μm au)，孵育30分鐘后用pbs沖洗3次，再重新加入pbs，然后用共聚焦熒光顯微鏡對細(xì)胞進(jìn)行成像，成像時采用的激發(fā)光為405nm，收集的熒光波段為600～750nm。與金納米簇孵育后的細(xì)胞熒光顯微成像圖如圖10所示，說明硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇能大量進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并大部分富集在細(xì)胞核中。

[0075]

實施例7：應(yīng)用硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞

[0076]

hela細(xì)胞接種到細(xì)胞培養(yǎng)瓶中，細(xì)胞濃度為1

×

105個/瓶。細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)瓶中貼壁生長24h，然后加入200μl硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇溶液(100μm au)，并以不加金納米簇溶液作為對照組；孵育30分鐘后用x射線對細(xì)胞進(jìn)行照射，x射線能量為160kvp，照射劑量為0～8gy(0gy、2gy、4gy、6gy、8gy)，輻照結(jié)束后把細(xì)胞接種于6孔塑料培養(yǎng)板中，每個孔的細(xì)胞個數(shù)為100個，然后放置在細(xì)胞培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每隔3天換一次培養(yǎng)液，在第15天吸掉培養(yǎng)基，用pbs沖洗3遍，再用0.4％結(jié)晶紫染色10分鐘，用pbs洗去過量的染色液，之后計數(shù)染色后的細(xì)胞團(tuán)，用于計算細(xì)胞的增殖能力。金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞的

效果如圖11所示，說明硫辛酸-氨基乙基胍修飾的金納米簇可明顯增強(qiáng)x射線對細(xì)胞的損傷作用。

[0077]

實施例8：應(yīng)用硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞

[0078]

hela細(xì)胞接種到細(xì)胞培養(yǎng)瓶中，細(xì)胞濃度為1

×

105個/瓶。細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)瓶中貼壁生長24h，然后加入200μl硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇溶液(100μm au)，并以不加金納米簇溶液作為對照組；孵育30分鐘后用x射線對細(xì)胞進(jìn)行照射，x射線能量為160kvp，照射劑量為0～8gy(0gy、2gy、4gy、6gy、8gy)，輻照結(jié)束后把細(xì)胞接種于6孔塑料培養(yǎng)板中，每個孔的細(xì)胞個數(shù)為100個，然后放置在細(xì)胞培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每隔3天換一次培養(yǎng)液，在第15天吸掉培養(yǎng)基，用pbs沖洗3遍，再用0.4％結(jié)晶紫染色10分鐘，用pbs洗去過量的染色液，之后計數(shù)染色后的細(xì)胞團(tuán)，用于計算細(xì)胞的增殖能力。金納米簇增強(qiáng)x射線輻照損傷細(xì)胞的效果如圖12所示，說明硫辛酸-乙二胺修飾的金納米簇可明顯增強(qiáng)x射線對細(xì)胞的損傷作用。

[0079]

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種正電性金納米簇，其特征在于：該正電性金納米簇通過把氨基或胍基與硫辛酸相連后作為配體分子與氯金酸及硼氫化鈉反應(yīng)獲得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正電性金納米簇，其特征在于：所述的配體分子為硫辛酸-乙二胺和硫辛酸-氨基乙基胍中的至少一種；配體分子硫辛酸-乙二胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：配體分子硫辛酸-氨基乙基胍的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正電性金納米簇，其特征在于：正電性金納米簇粒徑范圍在1～2nm，當(dāng)用波長范圍在350nm～480nm的激發(fā)光對金納米簇進(jìn)行激發(fā)，得到波長范圍在550nm～800nm的熒光。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正電性金納米簇，其特征在于：所述的硫辛酸-乙二胺的制備方法，包括如下步驟：硫辛酸和n'n-羰基二咪唑溶解在二氯甲烷中，然后加入到含有乙二胺的二氯甲烷溶液中，加入過程中用冰浴對反應(yīng)液進(jìn)行冷卻，加完繼續(xù)攪拌1～5小時，然后用飽和食鹽水洗滌3～5次，用1％khso4水溶液提取1～3次，合并水層，用飽和氫氧化鈉溶液調(diào)至堿性，然后用乙酸乙酯提取3～4次，合并有機(jī)相，用無水na2so4干燥，最后旋蒸去除有機(jī)溶劑，得到淺黃色固體，即為硫辛酸-乙二胺；所述的硫辛酸-氨基乙基胍的制備方法，包括如下步驟：硫辛酸-乙二胺溶于二氯甲烷中，加入1h-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽，溶液在室溫下攪拌2～10小時，然后旋蒸去除溶劑，得到粗產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌純化和干燥后得到硫辛酸-氨基乙基胍。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正電性金納米簇，其特征在于：硫辛酸：n'n-羰基二咪唑摩爾用量比為1：1.2～2.0，硫辛酸：乙二胺的摩爾用量比為1：5～20；硫辛酸-乙二胺和1h-吡唑-1-甲脒鹽酸鹽的摩爾用量比例為1：1～1.5。6.權(quán)利要求1～5任一項所述的正電性金納米簇的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：將配體分子溶解在水中，配置成一定濃度的溶液；取配體分子溶液與氯金酸水溶液混合，振搖反應(yīng)液1～5分鐘，然后加2～20倍量的水稀釋，再加入新配置的nabh4溶液進(jìn)行還原，反應(yīng)液避光反應(yīng)，然后透析純化，即得到正電性金納米簇溶液。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正電性金納米簇的制備方法，其特征在于：所述的配體分子溶液的濃度為1mm～10mm；氯金酸水溶液的濃度為1mm～25mm；配體分子和氯金酸的摩爾比為2.0～3.5：1；

nabh4溶液的濃度為0.001～0.02m；nabh4和氯金酸的摩爾比為1：1～5；避光反應(yīng)的溫度為20～40℃，反應(yīng)時間為5～48小時；純化方式采用超濾或透析，超濾管和透析袋的截留分子量為1000～20000da。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正電性金納米簇的制備方法，其特征在于：振搖反應(yīng)液2分鐘；加入2.5倍量的水稀釋；所述的配體分子溶液的濃度為5mm；氯金酸水溶液的濃度為5mm；配體分子和氯金酸的摩爾比為3：1；nabh4溶液的濃度為0.01m；nabh4和氯金酸的摩爾比為1/2～3/5；避光反應(yīng)的反應(yīng)時間為5～24小時；超濾管和透析袋的截留分子量為1000da。9.權(quán)利要求1～5任一項所述的正電性金納米簇在制備治療腫瘤藥物中的用途。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用途，其特征在于：所述的正電性金納米簇在制備對腫瘤細(xì)胞核進(jìn)行標(biāo)記，核酸轉(zhuǎn)染，或者增強(qiáng)放射線對腫瘤細(xì)胞的損傷的藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開一種正電性金納米簇及其制備方法與應(yīng)用，屬于功能性生物納米材料技術(shù)領(lǐng)域。該正電性金納米簇通過把氨基或胍基與硫辛酸相連后作為配體分子與氯金酸及硼氫化鈉反應(yīng)獲得。本發(fā)明的正電性金納米簇的制備方法簡單，操作性強(qiáng)，成本低，易于大規(guī)模制備；材料表面親水性強(qiáng)，避免了納米粒子的團(tuán)聚，生物相容好，毒性低，發(fā)射熒光涵蓋紅光～近紅外波段，易于與生物組織的自發(fā)熒光區(qū)分，對細(xì)胞核的靶向性高，與細(xì)胞孵育后主要富集在細(xì)胞核內(nèi)，其中硫辛酸-氨基乙基胍作為配體合成的金納米簇相比于以硫辛酸-乙二胺為配體合成的金納米簇的細(xì)胞核靶向性更明顯，可用于細(xì)胞核標(biāo)記、核酸轉(zhuǎn)染等，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。

技術(shù)研發(fā)人員：梁國海 韓佳媚 鄒爭志

受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南師范大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2020.07.20

技術(shù)公布日：2022/1/21