[发明专利]碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备方法及其应用，该纳米复合物是称取一定量的碳纳米角、藻蓝蛋白溶于二次蒸馏水，搅拌均匀得混合物；将混合物用超声仪分散，之后离心洗涤，反复3次后重新分散于二次蒸馏水中，得到黑色液体；将得到的黑色液体干燥，得到最终产物。该制备方法操作简单，原料便宜易得，制备的纳米复合物具有细胞毒性小、生物相容性好等特点。而且，碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物在近红外区域有良好吸收，复合后的纳米粒子水溶性更好，具有良好的光热转换效率；而且复合物具有光敏作用，在近红外光的照射下能够产生活性氧，可以用于光热、光动力治疗癌症，在癌症诊断和治疗领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及光热、光动力治疗材料，具体是一种碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备方法及应用。

背景技术

肿瘤光热疗法（Photothermal therapy，PTT）是一种通过光热试剂将光能转化为热能，使肿瘤组织局部高温进而杀死癌细胞的疗法。光动力疗法（Photodynamic therapy，PDT）,则是光动力试剂在激光的照射下产生活性氧进而使肿瘤组织活性氧水平提高，继而杀死癌细胞的新型癌症治疗方法。相对于传统的手术治疗、化疗和放疗来说，PTT和PDT具有微创、毒副作用小、可重复治疗等优点。因此，这两种疗法是很有发展前景的癌症治疗方式。

碳纳米材料，包括石墨烯（GR），单壁碳纳米管（SWNTs），碳纳米角（SWNHs）等由于其独特的物理化学性质，近来几年在生物医学领域得到科学家们的广泛关注。单壁碳纳米角最初由日本科学家Iijima等在1999年发现并报道，具有平均直径为2-5nm，长度为40-50nm，120°锥角纳米结构，易形成圆形直径为50-100nm的聚集体，这个尺寸为增强渗透性滞留（EPR）效应最佳尺寸范围，有利于在肿瘤部位的富集。与SWNTs相比，SWNHs制备过程不需要金属催化剂，因此不含金属杂质使得 SWNHs无论是在体外还是体内具有可以忽略的毒性，这有助于构建功能化的纳米平台，在生物医学方面应用。此外，类似于其他碳纳米材料，如富勒烯，石墨烯（GR），和单壁碳纳米管，SWNHs也可以作为一个有前途的光热试剂，有效地将近红外（NIR）光转换为热量，从而导致癌变组织热消融。

藻蓝蛋白（PC）是从螺旋藻中提取出来的一种亮蓝色的吸光色素蛋白，它具有良好的水溶性，经常被用作为食品添加剂和化妆品的着色剂。同时藻蓝蛋白也是一种细胞毒性光敏剂，能够在用合适的光激发下产生单线态氧产生杀死细胞。与传统的光敏剂卟啉不同，由于其溶解性，非致癌性和无毒性，使得藻蓝蛋白成为光动力治疗有吸引力的候选者。

发明内容

针对上述多功能碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备现状分析，本发明提供一种具有光热、光动力治疗的碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备方法。

本发明碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物的制备方法，以碳纳米角、藻蓝蛋白为原料，包括下述步骤：

1）称取一定量的碳纳米角、藻蓝蛋白溶于二次蒸馏水，搅拌均匀得混合物；

2）将混合物用超声仪分散，之后离心洗涤，反复3次后重新分散于二次蒸馏水中，得到黑色液体；

3）将得到的黑色液体干燥，得到最终产物。

步骤1）所述的混合物中碳纳米角、藻蓝蛋白的质量比为1:5，二次蒸馏水为30ml。

步骤2）所述超声分散时间为3h。

步骤3) 所述干燥采用冷冻干燥。

本发明的另一个目的是提供通过上述所述的方法制备的具有多功能治疗效果的碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物。

经研究发现，采用本发明的方法制备的碳纳米角/藻蓝蛋白纳米复合物除具有强的近红外吸收及良好的光热转换效率，还具有良好的光敏作用。这将进一步拓展其在光热、光动力治疗领域的应用。