[发明专利]一种氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结、制备方法及其应用。本申请将氮掺杂碳点与磷酸铁锂溶液进行混合并搅拌8‑10 h；然后将得到的混合溶液进行离心，收集沉淀，干燥后得到氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结粉末。本申请制备的碳点@磷酸铁锂p‑n结不仅具有高效的声动力性能，还具有Fesupgt;2+/supgt;介导的芬顿反应活性和Fesupgt;3+/supgt;介导的谷胱甘肽消耗的能力，可作为声敏剂和芬顿反应试剂应用于声动力/化学动力学联合肿瘤治疗。此外，该异质结还具有可生物降解的能力，可以分解为Fesupgt;2+/supgt;、Lisupgt;+/supgt;和POsubgt;4/subgt;supgt;3‑/supgt;，进而代谢出体外，不会引发体内长期毒性，具有高的生物相容性。

技术领域

本发明涉及纳米药物技术领域，特别涉及一种氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结、制备方法及其应用。

背景技术

恶性肿瘤已经成为当前威胁人类健康的主要疾病之一，其发病率和死亡率逐年增加。目前传统治疗手段（手术治疗、化疗、放疗）在癌症的临床应用里占主导地位，但仍面临毒副作用大，复发率高以及多药耐药等问题。为了解决以上问题，由此衍生出很多新型治疗手段，如光动力治疗，化学动力治疗，光热治疗，声动力治疗以及免疫治疗等等。声动力治疗（SDT）是一种非侵入性，具有高穿透深度的肿瘤治疗手段，其作用机制为低强度超声触发声敏剂中的电子从价带跃迁至导带，分离的电子（e^-）和空穴（h⁺）分别和氧气和水分子反应生成高生物毒性的单线态氧（¹O₂）和羟基自由基（•OH），进而造成细胞凋亡或坏死。因此，理想的声动力治疗需要具有优异声动力性能的声敏剂。

目前，SDT研究中的声敏剂大多来自光动力治疗研究中的有机光敏剂，如卟啉类、氧杂蒽类和非甾体类抗炎药类。然而，这些有机声敏剂存在水溶性差、皮肤光毒性强、无肿瘤靶向性等缺点。除了有机声敏剂，以二氧化钛（TiO₂）为代表的无机声敏剂近年来被广泛应用与SDT。但是这类无机声敏剂的声动力效率低下，主要是因为它们宽的带隙结构和电子空穴对的快速复合。此外，无机纳米材料往往不具有可生物降解的特性，不能排出体外，从而引起明显的体内长期毒性。因此，开发一类具有高效ROS产量和可生物降解的多功能声敏剂对SDT的临床转化是至关重要的。

磷酸铁锂（LiFePO₄）属于一类可生物降解的纳米材料，具有优异的Fe²⁺芬顿反应活性的橄榄石型过渡金属磷酸盐材料。同时，它也是一种典型的p型半导体材料，带隙在1.4-3.5 eV之间，使其在声动力治疗领域具有潜在的应用前景。但是，较快的电子空穴复合速率仍然是造成磷酸铁锂声动力性能不佳的关键因素。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结、制备方法及其应用。

本发明是通过以下技术方案得以实现的。

一种氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结的制备方法，包括以下步骤：

S1.将氮掺杂碳点与磷酸铁锂溶液进行混合并搅拌8-10 h；所述氮掺杂碳点和磷酸铁锂的质量比为（3-5）:1；

S2.将步骤S1得到的混合溶液进行离心，除去未负载的氮掺杂碳点；

S3.收集步骤S2得到的沉淀，干燥后得到氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结粉末。

进一步的，步骤S2中，离心条件为10000-12000 r/min 离心2-5次。

一种上述制备方法制备得到的氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结。

一种上述氮掺杂碳点/磷酸铁锂异质结作为肿瘤声动力/化学动力学联合治疗的声敏剂和芬顿反应试剂的应用。

本申请具有以下有益效果。