纳米金粒子、包含其的药物载体、其制备方法及其用途与流程

[0001]
本申请涉及一种纳米金粒子、包含其的药物载体、其制备方法及其用途，尤其是一种通过可以使纳米金粒子的粒径大小均匀的制备方法所制得的纳米金粒子。


背景技术：

[0002]
纳米金粒子为医疗领域中常运用的纳米金属粒子之一，纳米金粒子可应用于生物检测、检体分析、热治疗和电脑断层扫描影像，同时，纳米金粒子也可作为用于携带药物的药物载体。目前常用的纳米金粒子制备方法主要分成化学方法和物理方法，常见的化学方法有氧化还原法、光化学法或是电化学法等，常见的物理方法有气体蒸汽法和激光剥削法等。


技术实现要素：

[0003]
然而，以现有的纳米金粒子制备方法制备纳米金粒子时，通常使用纯度低于99.9％的含金化合物(例如，氯金酸)作为主要原料来制备纳米金粒子，使用纯度低于99.9％的含金化合物所制得的纳米金粒子，如图24所示，会呈现出纳米金粒子粒径大小不均匀的现象。当以纳米金粒子作为药物载体时，若纳米金粒子的粒径大小不均匀，则各个纳米金粒子所携带的药物含量也会不一致，导致无法精准控制药物的释放时间和药物投放剂量。因此，现有的纳米金粒子制备方法所制得的纳米金粒子其粒径大小不均匀，仍为有待解决的问题。
[0004]
本申请的目的即针对上述问题，提供一种纳米金粒子的制备方法，包含下列步骤：(a)提供氯金酸以及保护剂，所述氯金酸纯度为99.99％以上；(b)将所述氯金酸与所述保护剂溶于水中并混合形成初始溶液；及(c)将还原剂加入所述初始溶液中混合反应，所述还原剂还原所述氯金酸形成纳米金粒子。
[0005]
如上所述的制备方法，所述氯金酸与所述还原剂的摩尔数比为1:5至1:10。。
[0006]
如上所述的制备方法，所述还原剂为没食子酸、传明酸或维生素c。
[0007]
如上所述的制备方法，所述保护剂为卵磷脂、胶原蛋白或玻尿酸。
[0008]
如上所述的制备方法，(b)步骤与(c)步骤皆在4～25℃的环境中进行。
[0009]
如上所述的制备方法，所述氯金酸的纯度为99.999％以上。
[0010]
为达上述目的及其他目的，本申请提供一种纳米金粒子，以如上所述的制备方法所制得。
[0011]
为达上述目的及其他目的，本申请提供一种药物载体，包含多个纳米金粒子，其中90％以上的所述多个纳米金粒子的粒径约为50～70nm。
[0012]
为达上述目的及其他目的，本申请提供一种如上所述的纳米金粒子的用途，用于制备药物载体、保养品或化妆品。
[0013]
如上所述的用途，所述保养品为纳米金粒子与胶原蛋白的复合物。
[0014]
借由如上所述的制备方法及由其制得的纳米金粒子，可以解决现有纳米金粒子制
备方法所制得的纳米金粒子其粒径大小不均匀的问题。
附图说明
[0015]
图1为本申请实施例1的样本溶液反应两小时后的外观颜色图。
[0016]
图2为本申请实施例1的样本溶液反应二十四小时后的外观颜色图。
[0017]
图3为本申请实施例1的样本溶液的吸光值分布图。
[0018]
图4为本申请实施例1的纳米金粒子的放大图。
[0019]
图5为本申请实施例1的纳米金粒子的放大图。
[0020]
图6为本申请实施例1的纳米金粒子的放大图。
[0021]
图7为本申请实施例1的纳米金粒子的细胞毒性试验结果图。
[0022]
图8为本申请实施例2的样本溶液反应一小时后的外观颜色图。
[0023]
图9为本申请实施例2的样本溶液反应二十四小时后的外观颜色图。
[0024]
图10为本申请实施例2的样本溶液的吸光值分布图。
[0025]
图11为本申请实施例2的纳米金粒子的放大图。
[0026]
图12为本申请实施例2的纳米金粒子的放大图。
[0027]
图13为本申请实施例2的纳米金粒子的放大图。
[0028]
图14为本申请实施例3的样本溶液反应一小时后的外观颜色图。
[0029]
图15为本申请实施例3的样本溶液反应一百二十小时后的外观颜色图。
[0030]
图16为本申请实施例3的样本溶液的吸光值分布图。
[0031]
图17为本申请实施例3的纳米金粒子的放大图。
[0032]
图18为本申请实施例3的纳米金粒子的放大图。
[0033]
图19为本申请实施例4的样本溶液反应一分钟后的外观颜色图。
[0034]
图20为本申请实施例4的样本溶液反应二十四小时后的外观颜色图。
[0035]
图21为本申请实施例4的样本溶液的吸光值分布图。
[0036]
图22为本申请实施例4的样本溶液的吸光值分布图。
[0037]
图23为本申请实施例4的纳米金粒子的放大图。
[0038]
图24为现有的纳米金粒子制备方法所制得的纳米金粒子的放大图。
具体实施方式
[0039]
为了充分了解本申请的目的、特征及功效，通过下述具体的实施例，并配合所附的附图，对本申请做一详细说明，说明如下：
[0040]
纳米金粒子制备方法：
[0041]
提供纯度为99.99％以上的氯金酸(chloroauric acid)以及保护剂。接着，将所述氯金酸与所述保护剂溶于水中混合均匀形成初始溶液。最后，将还原剂加入所述初始溶液中混合反应，所述还原剂还原所述氯金酸形成纳米金粒子。
[0042]
所述氯金酸的纯度可为99.990％、99.991％、99.992％、99.993％、99.994％、99.995％、99.996％、99.997％、99.998％、99.999％，甚至是99.9999％或是更高，但所述氯金酸的纯度只需为99.99％以上，不以上述特定数值为限。
[0043]
所述氯金酸与所述还原剂的摩尔数比较佳可为1:5至1:10，例如：1:5、1:6、1:7、1:
8、1:9、1:10。但在其他实施例中，不以上述特定数值为限。
[0044]
所述还原剂较佳为没食子酸(gallic acid)、传明酸(tranexamic acid)或维生素c。但在其他实施例中，也可选择与前述还原剂具有类似性质的还原剂，而不以此为限。
[0045]
所述保护剂用于吸附在纳米金粒子的表面，稳定纳米金粒子，避免其互相聚集，并可限制纳米金粒子的粒径大小，所述保护剂较佳为卵磷脂(lecithin)、胶原蛋白(collagen)或玻尿酸(hyaluronic acid)。但在其他实施例中，也可选择与前述保护剂具有类似性质的保护剂，而不以此为限。
[0046]
前述纳米金粒子的制备过程较佳于4～25℃的环境中进行，前述制备过程的环境温度可为4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃。但在其他实施例中，不以上述特定数值为限。
[0047]
实施例1的纳米金粒子制备：
[0048]
在本实施例1中，参照上述纳米金粒子制备方法制备含纳米金粒子的溶液样本1-3，具体制备过程如下所述。
[0049]
首先，提供溶液样本1-3的所需纳米金粒子制备材料，溶液样本1-3的所需纳米金粒子制备材料及各材料的体积如下表1所列。本实施例1中，所述还原剂选用传明酸溶液(购自第一化工原料股份有限公司)，所述保护剂选用卵磷脂溶液(购自宸品有限公司)，所述氯金酸溶液中的氯金酸纯度为99.999％(购自sigma aldrich公司)。
[0050]
由于，样本1-样本3的制备过程大致相同，下列以样本2为例说明，样本2的反应于25℃环境中进行。先提供样本2中的氯金酸溶液与卵磷脂溶液，再将去离子水加入样本2中的氯金酸溶液与卵磷脂溶液中混合形成初始溶液(在样本1中，是使氯金酸与卵磷脂充分溶于样本1的氯金酸溶液与卵磷脂溶液中的水而混合形成初始溶液)。然后，将样本2的传明酸溶液加入样本2的初始溶液中混合反应，以传明酸将氯金酸还原成纳米金粒子。
[0051]
表1：样本1-3的各成份体积
[0052][0053]
如图1所示，溶液样本1-3在还原反应进行两小时后，溶液样本1、2已呈淡紫色，代表此时已有少量纳米金粒子形成，溶液样本3呈无色，代表此时尚未有纳米金粒子形成。如
图2所示，溶液样本1-3在还原反应进行的二十四小时后，可以看出溶液样本1-3都已呈深紫色，即溶液样本1-3含有大量的纳米金粒子，但溶液样本3的颜色较溶液样本1、2浅。
[0054]
溶液样本1-3在还原反应进行四十八小时后，以分光光度计测定溶液样本1-3中的吸光值，结果如图3所示，溶液样本1-3在波长540-580nm之间具有最高吸光值，540-580nm即为纳米金粒子的波长。
[0055]
再参见图4，图4为溶液样本1中的纳米金粒子以电子显微镜在250000倍放大倍率下观察的放大图，由图4可以看到，溶液样本1中的纳米金粒子的尺寸大致上具有均匀的大小。溶液样本1中90％以上的纳米金粒子的尺寸大约为50～70nm。并且，溶液样本1中的纳米金粒子具有均匀的形状，主要呈现六角形或圆形。
[0056]
此外，如果纳米金粒子的粒径太大会使得纳米金粒子不易被排出细胞外，如果纳米金粒子的粒径太小则会使得纳米金粒子难以发挥其效果，如果纳米金粒子的形状呈三角形或四边形，则纳米金粒子容易聚集形成晶柱并产生沉淀反应。溶液样本1中的纳米金粒子由于具有均匀的粒径且大致呈现六角形或圆形，由此可以避免前述纳米金粒子因粒径太大或太小或其形状所造成的各种问题。
[0057]
再参见图5，图5为溶液样本2中的纳米金粒子以电子显微镜在250000倍放大倍率下观察的放大图，由图5可以看到，溶液样本2中的纳米金粒子的尺寸大致上也具有均匀的大小。溶液样本2中90％以上的纳米金粒子的尺寸也大约为50-70nm。
[0058]
再参见图6，图6为溶液样本3中的纳米金粒子以电子显微镜在250000倍放大倍率下观察的放大图，由图6可以看到，溶液样本3中的纳米金粒子，粒径大小较不一致，因此，溶液样本3中的纳米金粒子的粒径大小相较于溶液样本1、2中的纳米金粒子的粒径大小来得不均匀。但溶液样本3中的纳米金粒子的粒径大小相较于以现有制备方法所合成出的纳米金粒子的粒径大小，仍较为均匀。
[0059]
由图4-6的比较可知，在前述纳米金粒子的制备方法，将氯金酸与传明酸的摩尔数比调整为1:5最能制得粒径大小均匀的纳米金粒子，将氯金酸与传明酸的摩尔数比调整为1:10甚至是1:20亦能制得粒径大小大致上均匀的纳米金粒子。但在其他实施例中，仍可选择不依上述的氯金酸与传明酸的摩尔数比来制备纳米金粒子，以前述的纳米金粒子制备方法亦可制得相较于以现有制备方法所合成出的纳米金粒子粒径大小更为均匀的纳米金粒子。
[0060]
实施例1的纳米金粒子的细胞毒性试验：
[0061]
首先，以制备前述实施例1的纳米金粒子的制备方法，制备溶液样本1-3，并使溶液样本1-3在室温下反应24小时。同时，准备四个6孔盘，各个6孔盘的三个孔中分别注入1ml nih/3t3细胞培养液(以dmem培养液进行培养，细胞培养液中所含nih/3t3细胞的浓度为1
×
105细胞/ml)，并且在前述四个6孔盘的另外三个未加入细胞培养液的孔中分别注入1ml ea.hy926细胞培养液(以dmem培养液进行培养，细胞培养液中所含nih/3t3细胞的浓度为1
×
105细胞/ml)。nih/3t3细胞为一种小鼠的胚胎成纤维细胞，ea.hy926细胞为一种内皮细胞株，nih/3t3细胞与ea.hy926细胞在本试验中用于测试本实施例1的溶液样本1-3中的纳米金粒子是否具有细胞毒性。
[0062]
接着，在第一个6孔盘的含有细胞培养液的六个孔(其中三个孔含有nih/3t3细胞培养液，另外三个孔含有ea.hy926细胞培养液)中分别再加入10μl的溶液样本1以作为实验
组1，并且，依照前述在第一个6孔盘加入溶液样本1的方式，在第二个6孔盘和第三个6孔盘中分别加入溶液样本2、3以作为实验组2-4，第四个6孔盘中则不加入含有纳米金粒子的溶液以作为对照组。
[0063]
最后，将实验组1-3及对照组的6孔盘放入细胞培养箱中，于37℃环境下进行培养，并且在进行培养24小时后，将实验组1-3及对照组的6孔盘从细胞培养箱中取出，并以四甲基偶氮唑盐溶液(mtt,3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)进行mtt试验以测试实验组1-3及对照组中细胞的活性，基于mtt试验结果计算出实验组1-3及对照组的平均细胞存活率。
[0064]
图7示出纳米金粒子细胞存活率试验的结果，由图7中可见，加入溶液样本1-3的实验组1-3和未加入溶液样本1-3的对照组在经过24小时培养之后，实验组1-3的nih/3t3细胞数皆相较于对照组的nih/3t3细胞数有所增加；并实验组1-3的ea.hy926细胞数仅略低于对照组的ea.hy926细胞数。由此可知，以本实施例1的纳米金粒子制备方法所制得的纳米金粒子具有高度生物相容性且不具生物毒性。
[0065]
实施例2的纳米金粒子制备：
[0066]
在本实施例2中，参照上述纳米金粒子制备方法制备含纳米金粒子的溶液样本4-6，具体制备过程如下所述。
[0067]
首先，提供溶液样本4-6的所需纳米金粒子制备材料，溶液样本4-6的所需纳米金粒子制备材料及各材料的体积如下表2所列。本实施例2中，所述还原剂选用没食子酸溶液，所述保护剂选用卵磷脂溶液，所述氯金酸溶液中的氯金酸纯度为99.999％。
[0068]
然后，按照实施例1中的纳米金粒子制备方法使溶液样本4-6的制备材料依次混合和反应，还原出纳米金粒子。
[0069]
表2：样本4-6的各成份体积
[0070][0071]
溶液样本4-6在还原反应进行一小时后，如图8所示，溶液样本4、6已呈淡紫色，代表此时已有少量纳米金粒子形成。溶液样本5呈浅红色，代表此时也有少量纳米金粒子形成，但溶液样本5中的纳米金粒子少于溶液样本4、6。
[0072]
溶液样本4-6在还原反应进行二十四小时后，如图9所示，可以看出溶液样本4-6的
颜色皆未有明显改变。
[0073]
溶液样本4-6在还原反应进行四十八小时后，以分光光度计测定溶液样本4-6中的吸光值，结果如图10所示，溶液样本4-6在波长540-580nm之间具有最高吸光值，540-580nm即为纳米金粒子的波长，溶液样本7在波长540-580nm无明显吸光值波峰，表示溶液样本7中未产生纳米金粒子。
[0074]
再参见图11-13，图11-13分别为溶液样本4-6中的纳米金粒子以电子显微镜在200000倍放大倍率下观察的放大图，由图11-13可以看到，溶液样本4-6中的纳米金粒子的尺寸大致上具有均匀的大小。溶液样本4-6中90％以上的纳米金粒子的尺寸大约为50～70nm。
[0075]
实施例3的纳米金粒子制备：
[0076]
在本实施例3中，参照上述纳米金粒子制备方法制备含纳米金粒子的溶液样本7、8，具体制备过程如下所述。
[0077]
首先，提供溶液样本7、8的所需纳米金粒子制备材料，溶液样本7、8的所需纳米金粒子制备材料及各材料的体积如下表3所列。本实施例3中，所述还原剂选用维他命c，所述保护剂选用胶原蛋白，所述氯金酸溶液中的氯金酸纯度为99.999％。
[0078]
然后，按照实施例1中的纳米金粒子制备方法使溶液样本7、8的制备材料依次混合和反应，还原出纳米金粒子。
[0079]
表3：样本7、8的各成份体积
[0080][0081]
溶液样本7、8在还原反应进行一小时后呈无色(如图14所示)，一直到溶液样本7、8在还原反应进行到一百二十小时后，如图15所示，溶液样本7、8的颜色略呈浅紫色。
[0082]
溶液样本7、8进行还原反应一百二十小时后，以分光光度计测定溶液样本7、8中的吸光值，结果如图16所示，溶液样本7、8在波长540-580nm区段具有0.05-0.06左右的吸光值，由此可知，溶液样本7、8外观上虽无明显颜色改变，但仍有纳米金粒子产生。此外，本实施例3的反应是在4℃环境中进行，由于环境温度较低，使得溶液样本7、8中还原纳米金粒子的反应速度也变慢，当反应速度变慢时，将有助于使得在溶液样本7、8中还原的纳米金粒子其粒径能够更为一致。因此，当以电子显微镜在250000倍放大倍率下观察溶液样本7、8中的纳米金粒子时，如图17、18所示，溶液样本7、8中90％以上的纳米金粒子的尺寸大约为50～70nm，且溶液样本7、8中的纳米金粒子相较于溶液样本1-7中的纳米金粒子具有更为一致的粒径。
[0083]
实施例4的纳米金粒子制备：
[0084]
在本实施例4中，参照上述纳米金粒子制备方法制备含纳米金粒子的溶液样本9-16，具体制备过程如下所述。
[0085]
首先，提供溶液样本9-16的所需纳米金粒子制备材料，溶液样本9-16所需的纳米金粒子制备材料及各材料的体积如下表4所列。在本实施例4中，所述还原剂选用维他命c，所述保护剂选用玻尿酸，所述氯金酸溶液中的氯金酸纯度为99.999％。
[0086]
然后，按照实施例1中的纳米金粒子制备方法使溶液样本9-16的制备材料依次混合和反应，还原出纳米金粒子。
[0087]
表4：样本9-16的各成份体积
[0088]
[0089]
溶液样本9-16在还原反应进行的一分钟后，如图19所示，溶液样本9-11已呈粉红色或淡紫色，代表此时已有少量纳米金粒子形成。溶液样本12-16呈深蓝色，代表此时也有纳米金粒子形成。
[0090]
溶液样本9-16在还原反应进行的二十四小时后，如图20所示，溶液样本9-11其原有颜色变深，溶液样本12-16转变为深紫色，代表有更多的纳米金粒子生成。
[0091]
溶液样本9-16在还原反应进行到九十六小时，以分光光度计测定溶液样本9-16中的吸光值，结果如图21、22所示，溶液样本9-16的波峰大致上都位于540-580nm的范围，亦即溶液样本9-16中都有纳米金粒子产生。当以电子显微镜在200000-250000倍放大倍率下观察时，结果如图23所示，溶液样本9-16中的纳米金粒子的尺寸大致上具有均匀的大小。溶液样本9-16中90％以上的纳米金粒子的尺寸大约为50～70nm。
[0092]
本实施例的纳米金粒子的应用：
[0093]
由于通过上述揭示的纳米金粒子制备方法可以制备出粒径大小均匀的纳米金粒子，当上述实施例所制得的纳米金粒子用来作为药物载体时，每个纳米金粒子所携带的药物含量较为一致，因此，可以将上述实施例所制得的纳米金粒子制成一种药物载体，所述药物载体包含多个纳米金粒子，所述药物载体中90％以上的纳米金粒子的粒径约为50～70nm，即所述药物载体中的绝大多数纳米金粒子具有一致的粒径，所述药物载体因而能够精准控制药物的释放时间和药物投放剂量。
[0094]
此外，上述实施例所制得的纳米金粒子除了可以用于制造药物载体，也可以用于制备保养品或化妆品，例如，将上述实施例所制得的纳米金粒子与胶原蛋白结合制成保养品。
[0095]
相较于以现有的纳米金粒子制备方法所制备的纳米金粒子，通过上述实施例的纳米金粒子制备方法所制得的纳米金粒子其粒径大小更为均匀。因此，借由如上所述的制备方法及由其制得的纳米金粒子，可以解决现有纳米金粒子制备方法所制得的纳米金粒子粒径大小不均匀的问题。
[0096]
本申请在上文中已以优选实施例揭露，然而熟悉本项技术的人员应理解的是，所述实施例仅用于描绘本申请，而不应解读为限制本申请的范围。应注意的是，举是与所述实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本申请的范围内。因此，本申请的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。