摘 要

最近几年，具有独特结构以及光学特性的金纳米棒（Gold nanorods，GNRs)在生物医学领域受到广泛关注。GNRs的纵向等离子体吸收峰可以调节到近红外区域，从而能够高效地将光能转化为热能，在肿瘤热疗领域有潜在应用价值。将介孔二氧化硅（Mesoporous silica，mSiO₂）包覆在晶种生长法制备得的GNRs表面(GNRs@mSiO₂)，不仅可减少GNRs的毒性，而且有利于在GNRs表面做进一步修饰功能性基团。在此背景下，本论文首先利用晶种生长法研究了GNRs的合成路线，其次在GNRs表面成功地包裹了介孔二氧化硅，同时利用硝酸铵/乙醇离子回流交换法成功地除去了对人体有毒的模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，接着对介孔二氧化硅表面进行氨基化修饰，在介孔二氧化硅的介孔结构中载模型药物美法仑(melphalan，MEL)，最后通过酰胺缩合，透明质酸 (hyaluronic acid，HA)成功封堵了介孔二氧化硅，达到了缓释的目的。整个研究过程采用紫外分光光度法、傅里叶转换红外光谱、透射电镜、zeta电位分析仪等进行检测，该研究结果可以为金纳米棒的后续研究提供了参考。

关键字：金纳米棒，介孔二氧化硅，透明质酸，美法仑，靶向给药

Abstract

In recent years, due to unique structure and functional characteristics of the gold nanorods (GNRs), it have appealed mounting attention in biomedical field. The longitudinal surface plasmon resonance. Wavelengths (LSPRV) of GNRs can be adjusted to the near infrared region, so GNRs can convert light energy into heat energy effciently, and it has a potential application in cancer heat therapy. GNRs are synthesized through the seed-mediated growth method, therefore, mesoporous silica-coated GNRs (GNRs@mSiO₂) can reduce the toxicity and make for further modified. In this paper, firstly, seed crystal growth method was used to synthesize GNRs and mesoporous silica was successfully wrapped on the surface of GNRs, at the same time by using ammonium nitrate ion/ethanol refluxing exchange method to remove the toxic template agent cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), which is toxic to human. Secondly, the mesoporous surface was modified by amination, then in the mesoporous silica mesoporous structure model drug melphalan (melphalan, MEL) was delivered. Finally, through amide condensation, hyaluronic acid (hyaluronic acid, HA) successfully blocked mesoporous silica, achieving the goal of the slow release. The whole research process using ultraviolet spectrophotometric method, Fourier transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy，zeta potential. the study can provide reference for the follow-up study of gold nanorods.

Key words: gold nanorods, mesoporous silica,，hyaluronic acid，melphalan，targeting drug delivery

目录

摘要 I

Abstract II

一、绪论 1

二、研究方法 5

2.1合成路线 5

2.2实验试剂及仪器 6

2.3 GNRs的制备 7

2.4 GNRs@mSiO₂的制备 8

2.5 CTAB的除去 8

2.6 MEL-GNRs@mSiO₂-NH₂的制备 8

2.7 HA-GNRs@mSiO₂的制备 9

三、研究结果及分析讨论 9

3.1紫外分光光度检测分析 9

3.1.1金纳米棒的颜色以及紫外光谱 9

3.1.2 GNRs@mSiO₂紫外光谱 11

3.2 zeta电位测量结果分析 11

3.2.1 GNRs离心前电位 12

3.2.2离心法和回流离子交换的对比 12

3.3傅里叶转换红外光谱分析 14

3.4 TEM结果分析 16

四、HA-GNRs@mSiO₂靶向给药系统的释药性能研究 17

五、研究结论 17

参考文献 19

致谢 22

一、绪论

目前肿瘤治疗的常规方法主要有放疗、化疗，而这两种治疗方法存在着不良反应严重如掉发，白细胞数目减少，抵抗力下降等，而且治疗效果差强人意。所以人们正在研究一些新型的治疗方法，试图战胜这一困难，达到治疗的目的，又能减少不良反应的目的。过高热用于肿瘤的治疗（即热疗）受到极大关注，肿瘤热疗是利用物理方法使组织加热以治疗恶性肿瘤的一种治疗手段^[1]。例如，目前临床中一般采用微波、射频电磁波、或超声波等产生致热源，将肿瘤部位加热至一定的温度范围，然后保持一定时间，从而使肿瘤组织发生瞬间的新陈代谢变化，在微观上，往往会引起肿瘤细胞分子结构发生改变，宏观上表现为溶酶体活性增强，最终达到杀灭肿瘤细胞，治疗肿瘤的目的^[2]。相对于化疗、放疗，热疗的优势在于副作用较少，从而具有良好的发展和应用前景。但是传统的热疗存在发热效率不高，易损伤正常组织、热场不均匀等缺点^[3]。因此，目前癌症临床治疗中，热疗更多的是作为一种辅助治疗手段，主要使癌细胞对放化疗产生更高的敏感性，提升癌症治疗效果。如果能有效解决热疗中热传递问题，使热量累积到肿瘤部位，从而能使肿瘤部位暴露于相对高的温度环境，实现更为安全有效的肿瘤热疗^[4]。

将具有近红外光热转换特性的纳米材料，通过“EPR”效应或者主动靶向效应，使纳米材料到达肿瘤部位，然后仅对肿瘤局部进行近红外光照，肿瘤细胞间和细胞内的纳米材料吸收近红外光，高效地转化为热能，可使肿瘤产生局部超高温度，远高于人体细胞存活的正常温度，从而将肿瘤细胞杀死。而正常组织内纳米材料吸收极少，在近红外照射下不会产生过高温度。如此近红外光介导的热量肿瘤靶向传递，保证了治疗中不会对正常组织造成损伤，显著提高了热疗的安全与有效性^[5]。与紫外光以及可见光相比较，近红外光的机体组织穿透性更好一些，为非侵入或微创式的治疗提供了可能，这种治疗模式即为肿瘤“光热治疗”（Photothermal therapy, PTT）。