本发明专利技术涉及医药领域，公开了一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法。本发明专利技术首先以鳞片石墨为原料制备得到氧化石墨烯，然后通过溶液法以二乙氨基三氟化硫为氟化剂制备了部分氟化石墨烯，其表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。随后通过超声波处理得到纳米尺寸的部分氟化石墨烯水溶液。后利用叶酸对其进行修饰，得到叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体。该方法制备的纳米微粒将有望成为一种很有前途的药物载体，同时该方法不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验流程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。
【技术实现步骤摘要】
一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法
本专利技术涉及医药领域，尤其涉及一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法。
技术介绍
氟化石墨烯自从2010年由Geim课题组第一次成功制备后，就作为石墨烯的新型衍生物，被人们广泛关注，它与其类似，仍然具有良好的力学性能，同时其基础上引入了氟原子，从而获得了很多独特而优异的性能。它拥有着优秀的电子、光学和机械性能，同时还有降低界面能的作用，以及很好的热稳定性以及抗氧化性。这让氟化石墨烯主要的研究热点在光学、电子学和理论计算等领域。氟化石墨烯不仅继承了石墨烯材料的优异性能，而且具有其他碳材料所不具备的显著优势（如：稳定的顺磁性，稳定的光致发光，氟在医学上特殊的功效），具有作为新型肿瘤药物的载体的潜在价值。但疏水性导致的生物相容性差，苛刻的制备条件以及繁琐的合成步骤等因素严重限制了氟化石墨烯在生物领域的应用。所以探究如何将氟化石墨烯应用于生物领域是十分有意义的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法。本专利技术首先以鳞片石墨为原料，通过改进hummers法以及一系列后处理制备得到氧化石墨烯，然后通过溶液法以二乙氨基三氟化硫为氟化剂，将氧化石墨烯部分含氧基团转化为含氟基团，制备了亲水性的部分氟化石墨烯，并且可以稳定的分散在水中。氧化氟化石墨烯片层表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于使其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。随后将得到的部分氟化石墨烯分散在去离子水中，通过超声处理得到均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯水溶液。后向溶液中加入氢氧化钠和次氯酸钠，将-OH转化为-COOH，得到部分氟化石墨烯-COOH。再将其经过一定处理后与叶酸反应，同时加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺对-COOH进行活化，通过酰氨反应得到一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体。该方法制备的纳米微粒将有望成为一种很有前途的药物载体，同时该方法不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验流程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。本专利技术的具体技术方案为：一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法，以g和mL计，包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0℃，加入20-25mL浓硫酸；然后加入0.5-2g鳞片石墨粉与0.2-1g硝酸钠；超声处理20-30min。本专利技术以鳞片石墨为原料，价格低廉。2）搅拌反应，保持反应温度低于10℃，然后称取2-4g高锰酸钾，在25-30min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5-2.5h。本专利技术分批次加高锰酸钾可以使反应较为温和，便于控制反应体系温度，防止反应过于猛烈，产生不必要的杂质。同时能在其氧化作用下被硫酸插层，生成石墨-硫酸一阶插层物。3）升温至35-40℃，反应25-30min；4）量取70-120mL去离子水，经过冰水浴降温至0℃后缓慢加入；然后调温至90-95℃，继续搅拌反应25-30min。本专利技术将步骤3）中制得的氧化石墨，通过与水反应，同时水进入层间替代其中的酸从而剥离得到氧化石墨烯。5）加入50-70mL蒸馏水中止反应，再加入20-30mL体积分数为25-35%的H2O2，继续搅拌反应15-20min；6）加入30-50mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天。本专利技术在步骤6）中将产物静置4-5天，是下层沉淀中的酸等杂质分离渗透到上清液中，从而减少离心时间。7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24-48h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5-1.5g氧化石墨烯粉和20-40mL二氯甲烷或1，2-二氯乙烷，搅拌10-14h使其均匀分散。本专利技术在步骤9）中以二氯甲烷或1，2-二氯乙烷为溶剂，使氧化石墨烯粉末能在其中均匀分散。10）滴加0.5-1mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4-6h，搅拌反应24-72h。本专利技术在步骤10）中以二乙氨基三氟化硫为氟化剂，具有很强的氟化作用，能在常温常压下将氧化石墨烯中的含氧官能团部分转化为含氟官能团。制备了亲水性的部分氟化石墨烯，并且可以稳定的分散在水中。氧化氟化石墨烯片层表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于使其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。11）加入15-30mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50-70℃下干燥；12）称取25-30mg部分氟化石墨烯分散在45-60mL去离子水中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液。本专利技术在步骤12）中利用超声波细胞粉碎机得到在水中均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液，为后面叶酸的修饰带来了方便。13）取1-1.5g氢氧化钠和1.2-1.5g次氯酸钠加入部分氟化石墨烯溶液，超声3-4h。本专利技术在步骤13）中加入氢氧化钠和次氯酸钠，将部分氟化石墨烯中的-OH转化为-COOH，得到部分氟化石墨烯-COOH。14）离心并除去上清液，再加入去离子水得到均匀分散液，加入稀盐酸至pH为中性，置于去离子水中透析48-72h；15）加入0.1-0.12g叶酸，超声0.5-1min，边搅拌边加入25-30mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和25-30mgN-羟基琥珀酰亚胺，超声2-2.5h。本专利技术通过加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺来对部分氟化石墨烯-COOH中的-COOH进行活化，以便与叶酸中的氨基进行酰胺反应。同时与叶酸结合后具有靶向功能。16）使用pH=8的碳酸氢钠溶液对步骤15）中所得溶液透析处理，每3-4h换一次水，48-60h后将其转移至去离子水中继续透析24-36h；17）采用旋转蒸发法去除溶液中的水分，置于35-45℃下干燥，得到叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体。作为优选，步骤2）中，搅拌速率为400-800rpm，搅拌20-40min。作为优选，步骤6）中，静置过程中，每1-2d除去上清液，加入等量去离子水。作为优选，步骤7）中，离心过程具体为：使用高速离心机，分别在4000rpm，6000rpm，8000rpm，10000rpm，12000rpm下各离心10min，每次离心后除去离心管中上清液并加入等量去离子水。作为优选，步骤9）、步骤10）、步骤11）进行的各反应均在室温下进行。作为优选，步骤12）中，超声处理具体为：利用超声波细胞粉碎机630W功率下超声波处理2.5-3h得到均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液。作为优选，步骤13）中，超声具体为：使用超声清洗仪，在550-600W功率下超声3-4h。作为优选，步骤14）中，透析具体为：将分散液装入规格为8000-14000D的透析袋中置于去离子水中透析48-72h。作为优选，步骤16）中，透析具体为：将步骤15）中所得溶液装入规格为8000-14000D的透析袋中置于pH=8的碳酸氢钠溶液中透析处理，每3-4h换一次水，48-60h后将其转移至去离子水中继续本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法，以g和mL计，其特征在于包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0 ℃，加入20‑25 mL浓硫酸；然后加入0.5‑2 g鳞片石墨粉与0.2‑1 g硝酸钠；超声处理20‑30 min；2）搅拌反应，保持反应温度低于10 ℃，然后称取2‑4 g高锰酸钾，在25‑30 min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5‑2.5 h；3）升温至35‑40 ℃，反应25‑30 min；4）量取70‑120 mL去离子水，经过冰水浴降温至0 ℃后缓慢加入；然后调温至90‑95 ℃，继续搅拌反应25‑30 min；5）加入50‑70 mL蒸馏水中止反应，再加入20‑30 mL体积分数为25‑35%的H2O2，继续搅拌反应15‑20 min；6）加入30‑50 mL体积分数为8‑12%的HCl溶液，静置4‑5天；7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24‑48 h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5‑1.5 g氧化石墨烯粉和20‑40 mL二氯甲烷或1，2‑二氯乙烷，搅拌10‑14 h使其均匀分散；10）滴加0.5‑1 mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4‑6 h，搅拌反应24‑72 h；11）加入15‑30 mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50‑70 ℃下干燥；12）称取25‑30 mg部分氟化石墨烯分散在45‑60 mL去离子水中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液；13）取1‑1.5 g氢氧化钠和1.2‑1.5 g次氯酸钠加入部分氟化石墨烯溶液，超声3‑4 h；14）离心并除去上清液，再加入去离子水得到均匀分散液，加入稀盐酸至pH为中性，置于去离子水中透析48‑72 h；15）加入0.1‑0.12 g叶酸，超声0.5‑1 min，边搅拌边加入25‑30 mg 1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和25‑30 mg N‑羟基琥珀酰亚胺，超声2‑2.5 h；16）使用pH=8的碳酸氢钠溶液对步骤15）中所得溶液透析处理，每3‑4 h换一次水，48‑60 h后将其转移至去离子水中继续透析24‑36 h；17）采用旋转蒸发法去除溶液中的水分，置于35‑45 ℃下干燥，得到叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体。...
【技术特征摘要】
1.一种叶酸修饰氟化石墨烯具有靶向功能的药物载体的制备方法，以g和mL计，其特征在于包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0℃，加入20-25mL浓硫酸；然后加入0.5-2g鳞片石墨粉与0.2-1g硝酸钠；超声处理20-30min；2）搅拌反应，保持反应温度低于10℃，然后称取2-4g高锰酸钾，在25-30min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5-2.5h；3）升温至35-40℃，反应25-30min；4）量取70-120mL去离子水，经过冰水浴降温至0℃后缓慢加入；然后调温至90-95℃，继续搅拌反应25-30min；5）加入50-70mL蒸馏水中止反应，再加入20-30mL体积分数为25-35%的H2O2，继续搅拌反应15-20min；6）加入30-50mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天；7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24-48h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5-1.5g氧化石墨烯粉和20-40mL二氯甲烷或1，2-二氯乙烷，搅拌10-14h使其均匀分散；10）滴加0.5-1mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4-6h，搅拌反应24-72h；11）加入15-30mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50-70℃下干燥；12）称取25-30mg部分氟化石墨烯分散在45-60mL去离子水中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液；13）取1-1.5g氢氧化钠和1.2-1.5g次氯酸钠加入部分氟化石墨烯溶液，超声3-4h；14）离心并除去上清液，再加入去离子水得到均匀分散液，加入稀盐酸至pH为中性，置于去离子水中透析48-72h；15）加入0.1-0.12g叶酸，超声0.5-1min，边搅拌边加入25-30mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和25-30mgN-羟基琥珀酰亚胺，超声2-2.5h；16）使用pH=8的碳酸氢钠溶液对步骤15）中所得溶液透析处理，每3-4h换一次水，48-60h后将其转移至去离子水中继续透析24-36h；17）采用旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秉，金小康，黄芊蔚，胡锦华，陈碧玲，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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