[發明專利]一種具有腫瘤催化治療功能的鐵摻雜碳點的制備方法

有效

• 申請號: 202111162205.6
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113855801B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 許子強;楊清圓;李海敏;孟菘
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K33/44;A61K33/26;A61K47/61;A61P35/00;C01B32/15
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 張騰

本發明提供了一種具有腫瘤催化治療功能的鐵摻雜碳點的制備方法，它以單寧酸與鐵離子作為原料，一步水熱法制備出鐵摻雜的碳點，然后將ABTS與所得的碳點進行復合，最后在其表面通過靜電吸附作用包裹透明質酸所得。Fe?CDs具有非常優異的類過氧化物酶活性(POD)以及氧化酶活性(OXD)活性，在腫瘤內過氧化氫存在的情況下，Fe?CDs的類過氧化物酶活性能將過氧化物酶底物ABTS強烈催化氧化形成氧化態ABTS，氧化的ABTS具有很強的近紅外吸收，能起到良好的光熱協同治療效果。在碳點表面包裹透明質酸能夠提高碳點與ABTS之間的親和力，增加碳點對ABTS的催化效果，透明質酸有著良好的腫瘤靶向作用，能夠實現其在體內的長循環時間以及高的細胞攝取率，起到更好的腫瘤催化治療效果。

技術領域

本發明具體涉及一種具有腫瘤催化治療功能的鐵摻雜碳點的制備方法，屬于生物治療領域。

背景技術

納米催化醫學，即利用生物相容性良好的納米材料的催化反應實現對疾病的有效診斷及治療。碳點，作為一種新型的零維碳納米材料，具有非常多的優異性質，如良好的水溶性、表面修飾靈活、優異的生物相容性、高效的細胞穿透活性，逐漸引起了科學界的廣泛關注。此外，尤其是其具有的零維小尺寸效應(通常小于10nm)，該尺寸非常接近生物體中廣泛存在的酶的尺寸，而天然酶是一類具有催化功能的生物分子，其催化特點是催化效率高、底物專一。而新型發現的納米酶是一類既具有納米材料理化特性，又蘊含著催化功能的新一代人工模擬酶。基于以上特性，碳點在構建性能更為優異的納米酶，并用于腫瘤的催化治療方面具有非常重要的作用。

目前，天然酶由于其固有的缺點(提純成本高，穩定性差)而限制了其實際應用，而納米酶在腫瘤微環境(TEM)中的催化活性相對不足，特異性較差的原因，限制了其在生物醫學領域的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種具有腫瘤催化治療功能的鐵摻雜碳點的制備方法它以天然多酚單寧酸與鐵離子作為原料，一步水熱法制備出鐵摻雜的碳點(Fe-CDs)，然后將2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)與所得的碳點之間通過大量的π-π共軛和脫水縮合反應進行復合，最后在其表面通過靜電吸附作用包裹透明質酸所得。Fe-CDs具有非常優異的類過氧化物酶活性(POD)以及氧化酶活性(OXD)活性，其可以催化細胞內的過氧化氫及氧氣產生對細胞具有毒性的活性氧。在腫瘤內過氧化氫存在的情況下，Fe-CDs的類過氧化物酶活性能將過氧化物酶底物ABTS強烈催化氧化形成氧化態的ABTS，氧化的ABTS具有很強的近紅外吸收，能起到良好的光熱協同治療效果。在碳點表面包裹透明質酸能夠提高碳點表面ABTS的負載量，還能夠減少碳點與ABTS之間的距離，從而提高碳點與ABTS之間的親和力，增加碳點對ABTS的催化效果。同時透明質酸有著良好的腫瘤靶向作用，能夠實現其在體內的長循環時間以及高的細胞攝取率，起到更好的腫瘤催化治療效果。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：

(1)以單寧酸、無水氯化鐵、氨水、水合肼、乙醇、水為原料，進行一步水熱反應，然后進行過濾、透析，干燥，得到Fe-CDs；

(2)將步驟(1)所得Fe-CDs與ABTS在低溫避光攪拌下進行反應，得到中間產物Fe-CDs-ABTS；

(3)將步驟(2)所得中間產物Fe-CDs-ABTS與透明質酸低溫避光攪拌進行包裹，超濾，得到最終產物。

步驟(1)中，單寧酸和無水氯化鐵的母液濃度分別為10～50mg/mL、1～5mg/mL；單寧酸、無水氯化鐵、氨水、水合肼、乙醇、水的體積份數比為1～10：1～5：0.1～1：0.1～1：1～5：1～5。

步驟(1)中，高溫高壓反應釜的四氟乙烯內膽容積為25ml，水熱反應的溫度為120～200℃，反應時間為5～12h；透析時間為5～12h；干燥時間為2～5天；過濾孔徑為0.1～1μm。