[发明专利]一种脂质修饰磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种脂质修饰磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法及应用，属于材料合成和生物医药技术领域。具体方法为：利用溶剂热法在氧化石墨烯中掺杂磁性粒子，同时利用旋转蒸发法合成脂质体，并通过静电吸附作用将磁性氧化石墨烯与磷脂结合在一起完成脂质修饰；本发明所构建的纳米载药体系在生理环境中的分散性、稳定性、生物相容性较好；具有超顺磁特性和良好的磁性；对抗肿瘤药物阿霉素的负载率较高，并对药物的释放具有一定的控释作用以及pH依赖性，极大降低了药物的毒副作用，提高药物的生物利用度。

技术领域

本发明涉及一种脂质修饰磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法及应用，属于材料合成和生物医药技术领域。

背景技术

肿瘤是威胁人类健康的最主要疾病之一。传统的肿瘤治疗方法往往毒副作用较大，因此寻找新型的更为安全有效的治疗方法成为人们研究的热点方向。随着科学技术的不断发展，纳米技术受到越来越广泛的关注。纳米载药系统不但能够提高药物的靶向性、缓释性、稳定性和生物利用度，还具有改变药物的给药途径，降低药物的毒副作用等特点，因此具有良好的发展前景。目前，已有多种抗肿瘤药物载体正处于热门研究中，如脂质体、聚合微球、胶束、树枝状大分子等。但是由于这些有机材料自身结构的不稳定，使载体材料在体内的精准分布和定位释放产生了一定的难度，同时有机材料载药后易发生提前渗漏现象，且药物负载量普遍偏低，易造成材料浪费。相对于传统的有机材料，无机材料因其稳定的结构，高药物负载率等特性，在药物传递方面受到了越来越多学者的关注。

氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）是石墨烯的含氧衍生物，其片层结构上具有羟基、羧基、环氧基等亲水性基团，在水相中可较好地分散性与稳定的存在，此外还具有巨大的比表面积以及其易修饰易改性的特点，这使得氧化石墨烯在生物医学应用领域受到了较大关注。但是没有经过修饰改性的纳米氧化石墨烯对溶质，酸碱度，离子强度等溶液环境比较敏感，在生理环境下极易发生团聚，这使其应用受到了一定的限制。因此对氧化石墨烯进行表面修饰和改性，以改善其在生理条件下的稳定性和分散性，是当今石墨烯材料研究的最热门的方向。目前常用的修饰方法有亲水链（如聚乙二醇（PEG））共价修饰、高分子聚合物（如普朗尼克F127）非共价修饰等。然而，有机聚合物的引入虽然在一定程度上增加了氧化石墨烯的亲水性，降低网状内皮系统的摄取，却不能有效的阻止载药氧化石墨烯的不可逆聚沉，药物的大量吸附会中和氧化石墨烯表面的电荷，从而降低层与层之间的相互排斥力。所以在本发明中，我们采用较为温和的非共价键修饰方法，利用静电吸附作用，将脂质体修饰于石墨烯或氧化石墨烯上，以达到改善分散性和稳定性的目的。

近年来，人们对不同纳米颗粒和石墨烯及氧化石墨烯结合所形成的复合物也进行了相关研究。其中磁性氧化石墨烯引起了研究人员的关注。氧化铁纳米粒是磁性纳米颗粒的一种，近年来在癌症纳米治疗诊断方面引起了广泛的关注，被用于MRI、多模式成像（PET、光学成像）、基因和常规化疗药物的有效递送以及癌细胞的高温杀伤等方面。由于其具有优秀的比表面积，氧化铁纳米粒可以通过预合成和后合成进行涵盖化疗药物和靶向部分的多种修饰。氧化石墨烯表面掺杂氧化铁纳米粒所形成的磁性氧化石墨烯，既具有纳米材料高吸附量的特点，同时磁性材料在外加磁场条件下能够使赋予材料磁靶向、光照产热等性能，有望实现多手段肿瘤治疗。

细胞是生命体的活动的基本单元。细胞膜的存在不仅可以保证细胞内环境的相对稳定，而且能够通过渗透来调节和控制细胞内外的物质交换，最重要的细胞膜是具有极好的生物相容性。故模仿细胞膜的组成和结构，可采用磷脂对磁性氧化石墨烯进行修饰，制备脂质修饰的磁性氧化石墨烯复合材料，以提高载体的稳定性和生物相容性。已有研究表明，模仿生物膜的组成和结构，采用磷脂对纳米材料进行修饰，能够增加无机材料（如氧化铁、二氧化硅、金纳米粒）的相容性及稳定性，而磷脂对氧化石墨烯的修饰改性目前暂无文献报道。