本发明属于生物化学纳米材料,尤其涉及有机磷光纳米闪烁体的制备方法及其在肝癌治疗中的应用。
背景技术:
1、肝细胞癌(hcc)是一种常见的原发性肝脏恶性肿瘤,其发病率和死亡率在所有癌症中分别位居第六位和第三位。然而,由于早期病程隐匿,大多数患者在晚期才被诊断出来,错过了接受根治性手术的机会。目前,晚期hcc患者的治疗存在疗效有限、副作用较大等问题,因此需要探索新型治疗方案以提高患者的生存率。
2、近年来,x射线诱导的光动力疗法(x-pdt)被认为是一种有前景的癌症治疗方法。它利用闪烁体作为能量介质,吸收x射线能量后发出与光敏剂吸收光谱匹配的光,激活光敏剂生成活性氧,从而杀伤肿瘤细胞。这种方法结合了立体定向放射治疗和光动力治疗的优点,有望应用于深部肿瘤如hcc的治疗。然而,现有研究仍存在问题,特别是在实现最佳x射线能量吸收和转换效率以及所用材料生物相容性方面。因此,亟需开发新材料在保证生物安全性的同时,能集闪烁体和光敏剂性能于一体,提高对x射线能量的吸收和转换效率,为中晚期hcc患者提供安全高效的x-pdt治疗替代选择。研究表明,x-pdt的关键在于通过三重态湮灭将三线态氧转变为单线态氧,三重态光敏剂中寿命较长的三态激子能与氧气发生三线态—三线态反应,有利于将能量传递给三线态氧。而有研究发现无金属有机磷光体能支持高效的三重态激子捕获用于有效的x射线激发发光。因此,改善有机磷光体的x射线吸收能力并研发新型纯有机磷光纳米闪烁体,也许能应用于中晚期hcc患者的x射线诱导的光动力治疗。
3、氢键有机框架材料(hof)是一种新兴的高结晶多孔材料,它是由有机构筑单元通过分子间氢键自组装而构筑的有序框架材料。由于hof通常只需通过溶剂自然挥发、不良溶剂扩散到良溶剂,或者饱和溶液降温析出晶体等重结晶过程来合成,制备工艺简单。其次,hof还可通过简单的重结晶可以进行回收和再利用,具有良好的溶液加工性,大大降低了制备成本。此外,由于hof不含有金属等元素,具有良好的生物相容性,对正常组织的损伤极小。因此,研发具有有效磷光发光性能的hof作为hcc患者x射线诱导的光动力疗法的纯有机磷光纳米闪烁体是一个有前景的方向。这有望在减轻肝癌患者经济负担的同时,保证生物安全性并取得良好的治疗效果。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供有机磷光纳米闪烁体的制备方法及其在肝癌治疗中的应用,旨在解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、有机磷光纳米闪烁体的制备方法,包括以下步骤:
4、步骤1:苯-1,3,5-三基三(3,6-二溴-9h-咔唑-9-基)甲酮(bpt)的合成:将3,6-二溴咔唑(1.00g,3.07mmol)和nah(0.22g,9.21mmol)加入两颈烧瓶中,在0℃下注入80ml无水的四氢呋喃(thf)。室温下搅拌混合物45min。0℃下,将1,3,5-苯三羰基三氯化物加入到50ml的无水thf中,随后加入搅拌后的混合物。再在0℃下搅拌10min,室温进一步搅拌2h后,用水淬灭反应。旋转蒸发除去溶剂,用闪柱色谱法(硅胶:石油醚/ch2cl2=2:1)纯化残留物,得到有机磷光分子单体bpt(0.84g,63.6%)为白色固体。
5、步骤2:氢键有机框架材料(bpt-hof)单晶的合成:将10mg bpt溶解在2ml thf中,过滤得到饱和溶液,静置等待溶剂缓慢蒸发获得bpt-hof晶体。
6、步骤3:纳米级氢键有机框架材料(bpt-hof nps)的合成:将10mg bpt溶解在1.5mldmf中,向其中加入10ml去离子水并搅拌5min。然后向混合物中加入8.3ml乙醇。将产物以12000rpm离心15min,并用乙醇和丙酮进一步纯化数次,获得bpt-hof材料。将10mg bpt-hof在室温下分散在10ml去离子水中。将获得的悬浮液进行超声(200w)破碎,然后收集bpt-hof溶液。
7、步骤4:有机磷光纳米闪烁体(bpt-hof@peg)的合成:将10mg bpt-hof溶液和100mgdspe-peg2000溶于20ml thf中,在室温下搅拌24h,随后旋转蒸发除去溶剂,将超纯水(10ml)加入到混合物中。使用0.2μm注射器过滤纯化溶液,获得最终产品bpt-hof@peg溶液。
8、根据上述所述的制备方法制得的有机磷光纳米闪烁体。
9、根据上述所述的有机磷光纳米闪烁体在制备治疗肝癌药物中的应用。
10、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
11、1、为中晚期肝癌患者提供了新的治疗选择:本发明提供了一种新型氢键有机框架材料用作肝癌x-pdt治疗的有机磷光纳米闪烁体,该材料集闪烁体和光敏剂性能于一体,旨在降低x射线治疗所需剂量,同时确保药物的生物安全性,大大提升了肝癌治疗的效果,为中晚期肝癌患者提供了新的治疗选择。
12、2、显著提高肝癌患者的存活率和生存时间:本发明提供的新型有机磷光纳米闪烁体不仅不含金属等有害重元素,还集闪烁体和光敏剂的性能于一身,有效减少了能量损失,提高了x射线能量的利用效率。这些特点使得该治疗方案在减少x射线照射剂量的同时,显著提升了治疗效果。总体而言,该方案生物安全性高,副作用小,疗效佳,能显著提高肝癌患者的存活率和生存时间。
13、3、制备工艺简单,经济成本低廉:本发明提供的新型有机磷光纳米闪烁体可通过简单的一步合成有机分子单体。这些单体可以通过溶剂的自然挥发、不良溶剂扩散到良溶剂中或饱和溶液降温析出晶体等方式轻松合成氢键有机框架材料。更为重要的是,合成的氢键有机框架材料可以回收和再利用,进一步降低了经济成本。因此,该有机纳米闪烁体材料的合成工艺不仅简单易行,而且经济成本低廉,减轻患者的经济负担。
1.有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,所述步骤1的具体合成过程为:将1.00g,3.07mmol 3,6-二溴咔唑和0.22g,9.21mmol nah加入两颈烧瓶中,在0℃下注入80ml无水thf,室温下搅拌混合物45min;0℃下,将1,3,5-苯三羰基三氯化物加入到50ml的无水thf中,随后加入搅拌后的混合物;再在0℃下搅拌10min,室温进一步搅拌2h后,用水淬灭反应;旋转蒸发除去溶剂,用闪柱色谱法纯化残留物,得到为白色固体的有机磷光分子单体bpt。
3.根据权利要求1所述的有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,所述步骤2的具体合成过程为:将10mg bpt溶解在2ml thf中,过滤得到饱和溶液,静置等待溶剂缓慢蒸发,获得bpt-hof晶体。
4.根据权利要求1所述的有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,所述步骤3的具体合成过程为:将10mg bpt溶解在1.5ml dmf中,向其中加入10ml去离子水并搅拌5min,然后向混合物中加入8.3ml乙醇,将产物以12000rpm离心15min,并用乙醇和丙酮纯化,获得bpt-hof材料;将10mg bpt-hof在室温下分散在10ml去离子水中,将获得的悬浮液进行超声破碎,然后收集bpt-hof溶液。
5.根据权利要求1所述的有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,所述步骤4的具体合成过程为:将10mg bpt-hof和100mg dspe-peg2000溶于20ml thf中,在室温下搅拌24h,随后旋转蒸发除去溶剂,将10ml超纯水加入到混合物中,使用0.2μm注射器过滤纯化溶液,获得最终产品,即bpt-hof@peg溶液。
6.根据权利要求1所述的有机磷光纳米闪烁体的制备方法,其特征在于,所述闪柱色谱法中,硅胶:石油醚/ch2cl2=2:1。
7.根据权利要求1-6任一所述的制备方法制得的有机磷光纳米闪烁体。
8.根据权利要求7所述的有机磷光纳米闪烁体在制备治疗肝癌药物中的应用。
