[发明专利]一种可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物及其制备和应用

说明书

本发明属于碳基复合材料技术领域，具体涉及一种可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物及其制备和应用，所述可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物的制备方法，以碳纳米角为基底，通过共价连接聚缩水甘油并在碳纳米角的表面修饰金纳米颗粒。本发明通过PG共价连接CNH，解决了碳纳米角在生物医学方面的分散性问题，极大的促进了CNH的多方面应用；表面修饰金颗粒后制备了可分散的CNH‑PG‑Au纳米复合物，该纳米载体集成了药物递送和生物成像的功能，装载化疗药物并结合Au纳米颗粒的放疗增敏作用，展现出了放化疗的协同效应在肿瘤治疗中的优秀效果；由光声成像获取了肿瘤的影像学信息，因此DOX@CNH‑PG‑Au可以在生物成像的引导下实现更为精准的放化疗联合治疗。

技术领域

本发明属于碳基复合材料技术领域，具体涉及一种可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物及其制备和应用。

背景技术

癌症是世界范围内的一个主要的医学难题，也是当今导致人类死亡的第二大原因，每年确诊和死于各类癌症的人数呈爆炸式的增长。手术、化疗和放疗是目前临床上治疗癌症的常用方法，然而，癌症治疗是一个十分复杂的系统性工程，单一的治疗手段在如今癌症变化复杂的环境下变得捉襟见肘。因此，临床上通常将多种治疗方法联合起来以期获得更好的治疗效果。

纳米技术在生物医学方面经过二十多年的快速发展引起了极大的关注。由于纳米颗粒众多优良的特点，它们在药物递送、生物成像和癌症治疗研究领域中变得普遍。这些纳米颗粒经过合理的设计和制备可以作为一种纳米载体，并能够集成药物递送和生物成像等多种功能。

碳纳米角(Carbonnanohorns，CNHs)是一种碳的同素异形体，它由碳原子的单壁纳米锥组成，当成千上万的纳米锥聚集在一起，形成直径为80-100nm的大丽花状球形聚集体。碳纳米角常用的制备方法是激光烧蚀石墨合成的，因此合成的碳纳米角纯度高，无有毒金属物，所以在生物相容性上比其他碳纳米材料要好。另外，碳纳米角具有许多优秀的理化性质，比如大比表面积，可作为一种良好的纳米药物载体；光热转换，在近红外区具有很强的吸收特性以及具有优秀的光热效应。

聚缩水甘油(Polyglycerol，PG)是一种柔韧的亲水脂肪族聚醚多元醇，由于其生物相容性高、低免疫原性和低毒性，被认为是一种很有前途的药物递送物质。

金作为一种高原子序数(高Z)的金属，将其制成纳米颗粒可以用在多方面的领域中。其中，金纳米颗粒具有高X射线吸收率、合成多样性以及独特的化学和光学性质，作为一种放疗增敏剂被广泛使用，且生物相容性好，无毒无害。

在一些报道中，单壁碳纳米角修饰的碳电极表面电沉积金纳米粒子，制备出了一种新型的联氨传感器，该传感器用来检测肼，对肼的检测具有良好的电催化作用，但该传感器使用有毒的联氨参与反应，在安全性方面有较大的限制。研究人员合成了一种新型的金纳米粒子-单壁碳纳米角的杂化材料，用于构建电流生物传感平台，但该平台制备的步骤较多，具有一定难度。另外，有报道通过胺连接剂将碳纳米角连接到电极表面，然后将核酸抗体修饰的金海胆双探针连接到纳米角上，制备出了金纳米海胆和纳米角杂交体的双探针，有助于识别和诊断阿尔茨海默病，但该探针分散性较差，限制了其生物应用。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物，结合碳纳米角和金纳米颗粒的优良特性，同时聚缩水甘油PG使该纳米复合物能稳定分散在各种溶剂中，作为一种新型的药物载体和成像探针在生物医学方面具有巨大的潜力。

按照本发明的技术方案，所述可分散碳纳米角/金颗粒纳米复合物的制备方法，以碳纳米角为基底，通过共价连接聚缩水甘油并在碳纳米角的表面修饰金纳米颗粒。

进一步的，包括以下步骤，

S1：将碳纳米角CNH粉末和聚缩水甘油PG混合，分散后搅拌加热得到分散液A；

S2：将分散液A纯化，得到CNH-PG；