[發明專利]一種碳點/碳化鈦異質結聲敏劑的制備方法及其在聲動力癌癥治療中的應用

有效

• 申請號: 202011420913.0
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112535731B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 沈龍祥;耿弼江;潘登余
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K9/19;A61P35/00;B82Y5/00;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 湖南澤達信專利代理事務所(普通合伙) 43284
• 代理人: 胡仿

本發明公開了一種碳點/碳化鈦異質結聲敏劑的制備方法，包括如下步驟：1)將少層碳化鈦分散于去離子水中，得碳化鈦溶液；2)隨后將近紅外二區響應碳點緩慢加入碳化鈦溶液中，混合均勻并于室溫下攪拌23?25h；3)用去離子水洗除過量的近紅外二區響應碳點，即得碳點/碳化鈦異質結聲敏劑，將所制備的碳點/碳化鈦異質結聲敏劑于冷凍干燥機中冷凍干燥后保存。本發明通過構建一種碳點/碳化鈦異質結來改善電子?空穴對快速復合的缺點，從而增強其在超聲(US)條件下產生活性氧(ROS)的能力，以達到腫瘤治療的理想效果。

技術領域

本發明涉及納米材料制備和生物醫學應用領域，具體涉及一種碳點/碳化鈦異質結聲敏劑的制備方法及其在聲動力癌癥治療中的應用。

背景技術

癌癥是人類死亡的主要原因之一，傳統的癌癥治療，包括手術、放療和化療，都有一定的副作用。例如，手術對人體是重大的創傷，而且會導致術后并發癥，而放療和化療可能破壞人體免疫系統，引起嚴重的副作用。近年來，低毒、非侵襲性癌癥治療的發展受到越來越多的關注，如光熱療法(PTT)，光動力療法(PDT)以及聲動力療法(SDT)。其中，SDT是基于PDT開發的一種新的癌癥治療模式，類似于PDT的機制，SDT通過超聲激發聲敏劑產生活性氧(ROS)來殺死癌細胞。此外，SDT還具有PDT不具備的機械效應。更重要的是，SDT可以克服光敏療法的深度限制，因此在臨床應用中具有優于光療法的優點。

一些經典的有機小分子類聲敏劑如卟啉衍生物、吖啶類化合物以及酞箐等能起到比較好的聲動力治療的效果，但較差的水溶性、生物相容性以及較短的血液循環時間限制了在SDT中的應用。而無機納米材料由于其良好的生物相容性以及腫瘤靶向能力，因此被開發出來作為無機聲敏劑應用到SDT中。無機納米聲敏劑如TiO2，超聲條件下形成電子(e-)空穴(h+)對，進一步產生活性氧。然而，鈦基納米材料在水溶液中分散性差、生物降解性差等缺點嚴重阻礙了其生物醫學應用。此外，半導體TiO2的電子空穴對復合快(50±30ns)，帶隙寬(3.1eV)，導致其在超聲刺激下ROS產率低，達不到理想的治療效果。因此，研制高效、安全的聲敏劑對增強癌癥聲動力治療具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種碳點/碳化鈦(CD@Ti₃C₂)異質結聲敏劑的制備及其在聲動力癌癥治療中的應用，通過構建一種碳點/碳化鈦異質結來改善電子-空穴對快速復合的缺點，從而增強其在超聲(US)條件下產生活性氧(ROS)的能力，以達到腫瘤治療的理想效果。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種碳點/碳化鈦(CD@Ti₃C₂)異質結聲敏劑的制備方法，包括如下步驟：1)將少層碳化鈦分散于去離子水中，得碳化鈦溶液；2)隨后將近紅外二區響應碳點(CDs)緩慢加入碳化鈦溶液中，混合均勻并于室溫下攪拌23-25h；3)用去離子水洗除過量的近紅外二區響應碳點，即得碳點/碳化鈦(CD@Ti₃C₂)異質結聲敏劑，將所制備的碳點/碳化鈦異質結聲敏劑于冷凍干燥機中冷凍干燥后保存。

本發明制備的CD@Ti₃C₂異質結主要含有碳、氮、氧、鈦四種元素，平均粒徑91.9nm，能穩定分散在水溶液、PBS(7.4)和DMEM(10％FBS)中，具有良好的生物相容性。