[發明專利]一種金/氮摻雜的空心碳納米球核殼材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710077482.4
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106620702A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 范磊;徐祥東;楊莉;徐志龍;郭榮
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;B82Y5/00;A61K9/50;A61K47/34;A61K47/04;A61P35/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明屬于生物醫學材料領域，特別涉及微創腫瘤的光熱治療技術。

背景技術

癌癥（惡性腫瘤）對人類健康的威脅越來越大，并且其發病率每年都在增加，死亡率居高不下。雖然很多診療和治療手段被開發用于治療癌癥，但是癌癥病人的存活率依然很低。如今治療癌癥的臨床方法主要是通過手術、化療和放療等方法，然而由于癌癥的轉移性和侵染性，所以在癌癥晚期，普通手術已經無法治愈癌癥，化療和放療是比較可行的方法。但是化療和放療對腫瘤組織的特異性較差，使得治療效果不佳并且有一定的毒副作用。因此提高癌癥患者的治愈效率以及降低癌癥治療手段的毒副作用是目前癌癥治療過程中迫切需要解決的問題。

光熱治療（Photothermal therapy，PTT）是近年來發展的一種微創腫瘤治療

技術，主要是通過將一定波長的光直接照射到腫瘤部位，使其腫瘤部位溫度升高來達到殺死腫瘤細胞的目的。光熱治療可以使用長波長的光，由于其能量較低，所以對健康組織和細胞的損害比較小，還極大的降低了全身系統的毒性，因此光熱治療成為現今非常有潛力替代手術治療腫瘤的技術之一。因此開發具有良好生物相容性，合成方法簡單并且具有較高的光熱轉換效率以及光熱穩定性的光熱治療劑非常重要。

現有的治療腫瘤的近紅外光熱治療劑的材料組成主要是貴金屬納米顆粒、碳類材料、有機染料物質。貴金屬納米顆粒光熱轉換效率高，近紅外區吸收能力強，但是價格昂貴；碳材料光熱轉換面積較大，光熱轉換效率較高，雖然近紅外區吸收能力一般但是成本低廉；因此貴金屬與碳材料的復合不僅成本低廉，光熱轉換效率高，而且近紅外吸收能力較強。

金納米粒子的吸收和散射強度較好，使得它們在光熱治療方面具有很大的應用潛力。金納米顆粒同時也具有生物安全性較高、制備簡單、表面性質穩定、光學性質可調等優點。碳材料生物相容性較好，在光熱治療方面也表現出一定的應用潛力，因此將碳材料與金納米粒子相結合，發揮它們的協同功效，有望建立效果良好的多功能光熱治療平臺。

發明內容

為解決上述問題，本發明目的在于提出一種可作為治療腫瘤的近紅外光熱治療劑的金/氮摻雜的空心碳納米球核殼材料的制備方法。

本發明包括以下步驟：

1）將沸騰的水與HAuCl₄水溶液、檸檬酸三鈉水溶液混合，攪拌回流后冷卻，然后再與PVP水溶液混合進行修飾反應，反應結束后離心，取固相分散到水中，即得金溶膠；

2）將金溶膠、乙醇、去離子水、氨水混合攪拌后，在混合溶液里滴加TEOS室溫攪拌后離心，取固體物質以水和醇洗滌后烘干，得Au@SiO₂球；

3）將Au@SiO₂球溶于濃度為0.01～0.02 M 、pH值為8.0～8.5的Tris水溶液中，超聲后加入鹽酸多巴胺水溶液，室溫攪拌后經離心，取固相洗滌、烘干，得Au@SiO₂@PDA球固體粉末；

4）在N₂保護下，將Au@SiO₂@PDA球固體粉末置于管式爐中煅燒，取得炭化物；再將炭化物置于濃度為1 M的NaOH水溶液中浸泡，經離心，取得固相洗滌至中性，烘干，得金/氮摻雜的空心碳納米球核殼材料(Au@N-HCNs)。

本發明首先通過溶膠凝膠法制備金溶膠，其次通過改進的stober法在金粒子的表面包裹SiO₂，再在弱堿性含水環境下通過多巴胺的自聚合形成Au@SiO₂@PDA球，最后經高溫煅燒，NaOH蝕刻之后得到金/氮摻雜的空心碳納米球核殼材料。

特別是本發明采用濃度為0.01～0.02 M 、pH值為8.0～8.5的Tris水溶液，此環境有利于多巴胺的聚合，多巴胺會均勻地自聚黏附于Au@SiO₂球表面。

本發明不僅設計方法簡單、溫和、環保，也不會增加額外毒性。本發明制備的金/氮摻雜的空心碳納米球核殼材料粒徑約為165～175 nm，本發明產品作為治療腫瘤的近紅外光熱治療劑不僅具有良好的生物相容性以及光熱穩定性，而且具有內部為空心結構的特點，增大了粒子交換的速率，提高了光熱轉換效率。