[发明专利]光动力治疗体系、其制备方法及其在光动力治疗中的应用

说明书

本发明提供了可生物降解的基于二维材料纳米片的光动力治疗体系，其包括二维材料纳米片，在所述二维材料纳米片的上下表面起修饰作用的分散剂，以及偶联至所述分散剂的肿瘤靶向分子，其特征在于，所述二维材料纳米片的边缘被定向氧化形成异质结，或者在生物体内时，所述二维材料纳米片的边缘自发氧化形成异质结。所述光动力治疗体系的稳定性高，靶向性好，光动力治疗性能优异，能够有效杀死癌细胞和实体瘤。本发明还提供了所述光动力治疗体系的制备方法以及在肿瘤乏氧光动力治疗中的用途。

技术领域

本发明涉及一种可生物降解的基于二维材料纳米片的光动力治疗体系，其制备方法及其在光动力治疗中的应用，属于光动力治疗领域。

背景技术

癌症严重危害着人类的生命健康。据统计，由癌症导致的死亡人数已经超越艾滋病、疟疾和肺结核，五分之一的死亡由癌症所引起。针对癌症的传统治疗手段包括化学治疗、手术治疗和放射治疗，而它们对身体都有着极大的副作用，并且在发生恶性转移以后，无论采用上述何种方式都难以彻底治愈。虽然已有大量的人力、物力、财力已经投入到癌症的研究中，但进展十分有限，并且癌症的有效治疗仍然是人类面对的极大挑战。

有研究表明，将纳米技术应用到癌症诊断治疗领域中，具有广阔的前景及临床价值。光动力治疗作为一种新型的癌症治疗方式，利用激光照射产生的活性氧物种来摧毁癌细胞或组织。其照射用的激发光一般采用近红外光，是一种非侵入性的癌症治疗方式，能够有效穿透人体正常组织到达癌症部位，极大程度地减少对正常组织的损害。然而，传统的光动力治疗载体对光敏剂的负载率低，导致光敏剂的有效利用率低，而且材料本身难易降解，导致潜在的安全性问题。

近期研究发现，二维材料，例如铋烯、磷烯、锑烯等由于具有低毒性、生物可降解性，且本身具有高消光系数和高活性氧物种产生效率，在生物医用领域，尤其是癌症光动力治疗方面具有极大的应用潜力。

发明内容

针对传统的光动力治疗体系对光敏剂的负载率低、材料本身难易降解以及肿瘤乏氧环境中光动力失效的临床医学问题，本发明的发明人提供了一种高效、安全、可生物降解的基于二维材料纳米片的光动力治疗体系。

具体地，在本发明的第一方面，提供了一种可生物降解的基于二维材料纳米片的光动力治疗体系，其包括二维材料纳米片，在所述二维材料纳米片的上下表面起修饰作用的分散剂，以及偶联至所述分散剂的肿瘤靶向分子，其特征在于，所述二维材料纳米片的边缘被定向氧化形成异质结，或者在生物体内时，所述二维材料纳米片的边缘自发氧化形成异质结。

其中，所述二维材料包括但不限于铋烯、磷烯和锑烯材料。所述二维材料纳米片的长宽尺寸为5nm-300nm，优选为50nm-100nm，所述二维材料纳米片的厚度为1nm-10nm，优选为1nm-3nm。

所述分散剂包括但不限于亲水聚合物、温敏聚合物和表面活性剂，例如为聚乙二醇、聚乙二醇胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚苯胺等，优选为聚乙二醇胺，更优选分子量为2000-30000的聚乙二醇胺。所述肿瘤靶向分子包括但不限于叶酸、透明质酸和cRDG等。

其中在所述光动力治疗体系中，所述二维材料纳米片、所述分散剂和所述肿瘤靶向分子的质量比为1-5：1-10：1-5。

其中，所述二维材料纳米片边缘处异质结的形成使得能够在不需要氧气而只需要水的肿瘤微环境的情况下产生羟基自由基，实现I型光动力学治疗效果。

在本发明的第二方面，提供了一种基于二维材料纳米片的光动力治疗体系的制备方法，所述方法包括：

提供二维材料纳米片，经区域选择性配位，在所述二维材料纳米片的上下表面上用分散剂修饰；和

将肿瘤靶向分子偶联到所述分散剂上，