[發明專利]雙重光療用水溶性碳納米復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410066365.4
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103877574A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 沈星燦;胡蘭芳;蔣邦平
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/48;A61P35/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本發明涉及生物醫用材料技術領域，具體是光療劑，更具體是雙重光療用水溶性碳納米復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

光療是一種利用可見光或近紅外光照射的無創治療技術，具有遠程可控、選擇性高及全身性毒性低等獨特優點，在惡性腫瘤治療中具有廣泛的應用前景。光熱治療和光動力治療是當前廣泛用于腫瘤治療的兩種不同形式的光療方法。光熱療法是利用光熱試劑吸收特定波長的光，通過非輻射衰減將吸收的能量轉化為熱導致局部環境溫度升高而不可逆地損傷病變細胞。光熱療法可以改善光熱過程中的熱聚集并選擇性地對病灶內的細胞進行加熱，從而提高光熱療法的精確性及可控性，可更加有效的實現對病變細胞選擇性殺傷。光動力療法是利用光敏材料在特定波長的光照射下受激，進一步將光子的能量傳遞給水溶液中氧分子產生單線態氧、超氧自由基、過氧化氫,?及羥基自由基等活性氧物種(reactive?oxygen?species,?ROS)。ROS對病變細胞產生氧壓，從而殺死腫瘤細胞，具有針對病變部位適用的特異選擇性。

單壁碳納米角（single-walled?carbon?nanohorns,?SWCNHs）是一類新的碳基納米材料，通常是由直徑為2~5?nm，長30~50?nm，一端開口，另一端以角錐形封閉的管組成。除了形貌、尺寸與單壁碳納米管不同，單壁碳納米角在制備上不需要采用金屬作為催化劑，沒有金屬殘留，故生物毒性低。單壁碳納米角在近紅外區有較強吸收，可以吸收光子并通過非輻射衰減轉化成熱，形成局部光熱效應，殺死病變細胞，是較理想的光熱治療劑。但與其他碳基納米材料相似，碳納米角不溶于水，也不溶于有機溶劑。將單壁碳納米角應用于生物醫學領域，需首先解決其水溶性，通常的做法是對其表面進行功能化。

目前，對碳納米角進行功能化的方法，主要是通過共價鍵偶聯和非共鍵價π-π平面共軛的方法來實現。共價鍵偶聯的方法，需要破壞碳納米角原有的C–C鍵，在此基礎上采用共價鍵結合的方式，接上功能分子，達到增大溶解性和實現功能應用的目的。相比之下，非共價方法不需要破壞原有結構，利用碳納米角已有的C–C共軛結構，選擇有平面共軛結構的分子，通過π-π共軛進行功能化以達到增大水溶性的目的。?((1)?S.?Zhu,?G.?Xu,?Nanoscale,?2010,?2?,?2538–2549;?(2)?G.?Pagona,?A.?S.?D.?Sandanayaka,?Y.?Araki,?Jing?Fan,?N.?Tagmatarchis,?M.?Yudasaka,?S.?Iijima,?and?O.?Ito,?J.?Phys.?Chem.?B,?2006,?110,?20729-20732)。