[發(fā)明專利]一種納米材料及其制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113274497A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 潘長江;柳森;張秋陽;楊敏慧;洪青香
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/61;A61L31/08;A61L31/10;A61L31/16;A61P35/00;B82Y5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王艷

本發(fā)明公開了一種納米材料及其制備方法與應用，利用羧基化氧化石墨烯的羧基反應活性將殼聚糖接枝到氧化石墨烯表面，獲得殼聚糖功能化氧化石墨烯，然后將2,2′?聯(lián)吡啶?4,4′?二羧酸固定在殼聚糖分子上，再將五羰基溴化錳通過配位反應固定在聯(lián)吡啶部位，獲得所述的納米材料。該納米材料中的氧化石墨烯可以吸收近紅外光并轉化為活性電子，從而可以促進五羰基溴化錳分解釋放CO分子。本發(fā)明制備的納米材料可以在近紅外的照射下，實現(xiàn)CO的按需釋放，從而在腫瘤治療、植入性生物材料表面改性以及組織工程方面獲得應用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種納米材料及其制備方法與應用，屬于生物醫(yī)用納米材料領域。

背景技術

眾所周知，人體如果吸入過量的一氧化碳(CO)會引起血紅蛋白攜氧能力的降低，從而導致人體中毒甚至死亡。但是，低濃度的CO可以作為信使調(diào)節(jié)分子，對人體神經(jīng)、心血管和免疫系統(tǒng)的生理功能進行調(diào)控，在許多相關疾病的治療中顯示出巨大的應用潛力，如，腫瘤治療、器官移植、心血管疾病以及中風等，因此，實現(xiàn)CO的控制釋放對于提高CO治療的效果和避免CO中毒至關重要，而開發(fā)制備出能夠在細胞內(nèi)按需釋放CO的納米材料不僅可以實現(xiàn)CO的控制釋放，而且還可以有效避免高濃度CO對生理環(huán)境的不利影響。為了實現(xiàn)CO的細胞內(nèi)釋放，通過將各種羰基金屬配合物(如，羰基錳和羰基釕)與納米載體(如，膠束，介孔二氧化硅，四氧化三鐵納米球，高分子納米微球等)結合，可以構建具有緩慢釋放CO的納米藥物。但是這些納米藥物釋放的CO是自發(fā)的(如，羰基釕)或只對紫外-可見光(如，羰基錳)有反應，這些自發(fā)釋放缺乏可控性，因此具有潛在的一氧化碳中毒風險，此外，紫外-可見光組織滲透性小并且也容易產(chǎn)生光毒性，從而限制了光響應CO納米藥物的生物應用。相比之下，近紅外(NIR)光比紫外線具有更大的組織穿透深度和更低的光毒性，近紅外光響應的控制釋放CO納米藥物可以有效減小組織損傷和CO中毒的風險。因此，需要開發(fā)出一種能夠在近紅外光響應下控制釋放CO納米材料，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種納米材料，本發(fā)明的第二目的是提供一種該納米材料的制備方法，本發(fā)明的第三目的是提供該納米材料在制備治療腫瘤藥物中的應用以及在制備血管支架涂層中的應用。

技術方案：本發(fā)明所述的一種納米材料，所述的納米材料的結構式為：

其中，為殼聚糖分子鏈段，其殼聚糖分子鏈段對應的殼聚糖基本結構如下：

本發(fā)明所述的納米材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備殼聚糖功能化氧化石墨烯(GOCS)；

(2)制備2,2′-聯(lián)吡啶-4,4′-二羧酸改性的殼聚糖功能化氧化石墨烯(BPY-GOCS)；

(3)用五羰基溴化錳配位到2,2′-聯(lián)吡啶-4,4′-二羧酸改性的殼聚糖功能化氧化石墨烯上，得到納米材料(MnCO-BPY-GOCS)。

進一步地，所述步驟(1)包括以下步驟：將羧基化氧化石墨烯與殼聚糖溶液超聲分散在2-(N-嗎啉代)乙磺酸(MES)緩沖溶液中，加入碳二亞胺(DCC)水溶液和N-羥基丁二酰亞胺水溶液，常溫下充分攪拌反應，反復離心水洗，得到殼聚糖功能化氧化石墨烯。

更進一步地，所述攪拌反應時間為4-24h。

進一步地，所述步驟(2)包括以下步驟：在2,2′-聯(lián)吡啶-4,4′-二羧酸的DMSO溶液中加入碳二亞胺的DMSO溶液，攪拌反應，再加入N-羥基琥珀酰亞胺的DMSO溶液和殼聚糖功能化氧化石墨烯水溶液，繼續(xù)攪拌反應，反復離心水洗，得到2,2′-聯(lián)吡啶-4,4′-二羧酸改性的殼聚糖功能化氧化石墨烯。