一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法技术

本发明专利技术涉及制药领域，尤其涉及一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法。本发明专利技术首先以氟化石墨为原料制得部分氟化石墨烯，再将氨基化四氧化三铁和聚多巴胺修饰到氟化石墨烯中，最后得到四氧化三铁‑氟化石墨烯‑聚乙烯亚胺‑聚多巴胺，作为具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体。本发明专利技术将氟化石墨烯和聚多巴胺结合在一起，使其具有非常优异的光热性能，同时可以在通过磁场作用，靶向到达患病部位，然后在正交磁场和近红外光照射下高效快速杀死癌细胞。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。

Preparation of a drug carrier with magnetic targeting and magnetocaloric-assisted photothermal therapy

The invention relates to the pharmaceutical field, in particular to a preparation method of a drug carrier with magnetic targeting and Magnetocaloric assisted photothermal therapy. The invention firstly uses graphite fluoride as raw material to prepare part of graphene fluoride, then modifies the aminated ferric tetroxide and polydopamine into graphene fluoride, and finally obtains ferric tetroxide, graphene fluoride, polyvinylimide and polydopamine as drug carriers with magnetic targeting and magnetothermal assisted photothermal therapy. The invention combines fluorinated graphene with polydopamine to make it have excellent photothermal performance. At the same time, it can target the diseased area through magnetic field, and then kill cancer cells efficiently and quickly under orthogonal magnetic field and near infrared light. The nanoparticles prepared by this method will hopefully become a promising drug carrier. At the same time, this method will not have a significant impact on cells in the later experimental process, and will not affect the scientific results of the experimental results.

【技术实现步骤摘要】
一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法
本专利技术涉及制药领域，尤其涉及一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法。
技术介绍
癌症作为威胁人类生命健康的一类重大疾病，长期以来一直是治愈率低而复发、死亡率高。全球癌症的自2008年以来也呈上升趋势，而且近年来由于人们生活压力大、作息饮食无规律、接触致癌因子机会更多等原因，癌症新发病例也呈现了一定的低龄化趋势。手术、放疗、化疗作为目前癌症治疗的主要手段和方式。而这些方式都存在很大的风险，容易给病人带来大的创伤及并发症，同时在杀死癌细胞的同时也容易对正常细胞造成较大损害。光热治疗是近些年较为新型的一种理想化的肿瘤细胞治疗手段，其原理为：采用外部光源(一般是近红外光)照射注射入人体内部的特殊材料，其通过将光能转化为热能使周围的温度升高到42℃以上，由于癌细胞对高温的耐受能力相对于正常细胞更弱，所以通过组织的升温可以使癌细胞的细胞结构被破坏，进而达到杀死癌细胞的作用。而应用于光热治疗的材料在具有良好光热转换率的同时，多为无毒、易于功能化的材料。同时磁性纳米微粒也被发现在正交电场中具有升温，从而杀死癌细胞的作用。如何将两者结合起来，形成光热-磁热联合治疗成为了研究者们去努力探究的问题。目前，氟化石墨烯被发现具有良好的光热性能，且已取得了较为显著的实验结果。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具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法。本专利技术首先以氟化石墨为原料，制备出部分氟化石墨烯，再以氨基修饰四氧化三铁，后修饰到氟化石墨烯中，然后以聚乙烯亚胺为桥架将聚多巴胺和氟化石墨烯连接起来，最后得到四氧化三铁-氟化石墨烯-聚乙烯亚胺-聚多巴胺，作为具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体。本专利技术将氟化石墨烯和聚多巴胺结合在一起，使其具有非常优异的光热性能，同时可以在通过磁场作用，靶向到达患病部位，然后在正交磁场和近红外光照射下高效快速杀死癌细胞。与单一的磁热或光热治疗相比，该方法制备的纳米微粒具有良好的靶向性，同时能够产生更短的时间产生更高的热能，更加高效快速地杀死癌细胞。它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：一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法，以g、mg和mL计，包括以下步骤：1）将9g-18g氢氧化钾粉末与3-4g氟化石墨均匀混合，在氦气保护下加热至250-280℃反应1.5-2h，反应终止后冷却到室温，倒入去离子水中超声处理，离心后，除去上层溶液，过滤洗涤多次，将所得样品于55-65℃下干燥10-12h。本专利技术在步骤1）中以廉价的氟化石墨为原料，通过氢氧化钾对氟化石墨进行活化，减少其氟含量的同时，引入共价键修饰的羟基，增强氟化石墨的反应活性，改变了其疏水性。2）将样品加入18-20mL浓硫酸中，超声，加热至70-90℃，再加入2.5-3g过硫酸钾和2.5-3g五氧化二磷，并搅拌3-4h，再加入500-550mL离子水，静置一晚后，除去上清液，用去离子水洗涤过滤，55-65℃下干燥10-12h得到预处理的样品。本专利技术在步骤2）中将步骤1）中活化后的氟化石墨进行预氧化处理，用浓硫酸对其进行差层，增大氟化石墨层间的距离，降低层间范德华力。3）在22-23mL浓硫酸和2-5mL磷酸的混合溶液中加入预处理的样品，在冰水浴中不断搅拌下分批加入5-6g高锰酸钾，调温至45-55℃保温反应10-14h，依次加入70-80mL去离子水和20-25mL体积分数为25-35%的过氧化氢溶液；然后加入35-40mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天，除去上清液，取下层微粒加去离子水稀释后离心处理，在35-45℃下干燥10-12h，得到部分氟化石墨烯。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，同时能在其和磷酸的氧化作用下被硫酸插层，生成氟化石墨-硫酸一阶插层物。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部分氟化石墨烯。4）取0.3-0.5g四氧化三铁纳米粒子加到100-150mL去离子水中，超声分散，升温至55-65℃，在氮气保护下搅拌反应1-1.5h，期间用0.008mol·L-1的氢氧化钠溶液维持溶液pH为9-10；后加入体积分数为4-6%的稀盐酸调节溶液至中性，取300-400μL3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到分散液中，搅拌2-3h，滴加3-4mL氨水，继续反应1-2h后，静置4-8h，抽滤，用去离子水洗涤微粒3-4次，55-65℃干燥10-14h，得到纳米颗粒。本专利技术将四氧化三铁纳米粒子在溶液中搅拌反应进行表面羟基活化，然后再通过氨基偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷对活化后的四氧化三铁进行修饰得到氨基修饰四氧化三铁纳米粒子。5）取0.3-0.5g部分氟化石墨烯加入至50-75mL去离子水中，超声处理；后加入0.45-0.5g的氢氧化钠和0.45-0.5g的次氯酸钠，超声3-4h。本专利技术在步骤5）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，为后面反应带来了方便。同时加入氢氧化钠和次氯酸钠，将部分氟化石墨烯中部分羟基，醛基转化为羧基。6）对步骤5）中超声后溶液离心并除去上清液，再加入去离子水，超声0.5-1.5min后得到均匀分散液，加入稀盐酸至调节pH为中性，置于去离子水中透析48-72h；7）向步骤6）所得溶液中加入步骤4）所得的纳米颗粒，超声0.5-1min，边搅拌边加入0.25-0.30g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.25-0.30gN-羟基琥珀酰亚胺，超声2-2.5h后，2000-4000rpm离心3-7min，除去上层悬浮液，得到下层微粒。在步骤7）中，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中的羧基进行活化。以便与氨基修饰四氧化三铁中的氨基进行酰胺反应，从而具有磁靶向功能。8）将下层微粒加入到20-30mL去离子水中，使用pH=8的碳酸氢钠溶液对其透析处理，每3-4h换一次水，48-60h后转移至去离子水中继续透析24-36h；得到部分氟化石墨烯-四氧化三铁纳米微粒水溶液；9）取25-30mg三羟甲基氨基甲烷加入200-250mL去离子水中配制成溶液，后用3-7wt%盐酸将pH调节至8-8.5，取200-250mg多巴胺与500-600mg聚乙烯亚胺加入溶液中，搅拌5-6h，将上述溶液渗析处理24-36h，得到聚多巴胺-聚乙烯亚胺溶液。在步骤9）中，多巴胺在通过共价键合或物理组装反应形成聚多巴胺，并与聚乙烯亚胺的邻苯二酚基团和亲核胺基同时反应，从而得到聚多巴胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法，其特征在于，以g、mg和mL计，包括以下步骤：1）将9 g‑18 g氢氧化钾粉末与3‑4 g氟化石墨均匀混合，在氦气保护下加热至250‑280 ℃反应1.5‑2 h，反应终止后冷却到室温，倒入去离子水中超声处理，离心后，除去上层溶液，过滤洗涤多次，将所得样品于55‑65℃下干燥10‑12 h；2）将样品加入18‑20 mL浓硫酸中，超声，加热至70‑90 ℃，再加入2.5‑3 g过硫酸钾和2.5‑3 g五氧化二磷，并搅拌3‑4 h，再加入500‑550 mL离子水，静置一晚后，除去上清液，用去离子水洗涤过滤，55‑65 ℃下干燥10‑12 h得到预处理的样品；3）在22‑23 mL浓硫酸和2‑5 mL磷酸的混合溶液中加入预处理的样品，在冰水浴中不断搅拌下分批加入5‑6 g高锰酸钾，调温至45‑55 ℃保温反应10‑14 h，依次加入70‑80 mL去离子水和20‑25 mL体积分数为25‑35 %的过氧化氢溶液；然后加入35‑40 mL体积分数为8‑12%的HCl溶液，静置4‑5天，除去上清液，取下层微粒加去离子水稀释后离心处理，在35‑45 ℃下干燥10‑12 h，得到部分氟化石墨烯；4）取0.3‑0.5 g 四氧化三铁纳米粒子加到100‑150 mL去离子水中，超声分散，升温至55‑65 ℃，在氮气保护下搅拌反应1‑1.5 h，期间用0.008 mol·L‑1的氢氧化钠溶液维持溶液pH为9‑10；后加入体积分数为4‑6%的稀盐酸调节溶液至中性，取300‑400 μL 3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入到分散液中，搅拌2‑3 h，滴加3‑4 mL 氨水，继续反应1‑2 h后，静置4‑8 h，抽滤，用去离子水洗涤微粒3‑4次，55‑65 ℃干燥10‑14 h，得到纳米颗粒；5）取0.3‑0.5 g 部分氟化石墨烯加入至50‑75 mL去离子水中，超声处理；后加入0.45‑0.5 g的氢氧化钠和0.45‑0.5 g的次氯酸钠，超声3‑4 h；6）对步骤5）中超声后溶液离心并除去上清液，再加入去离子水，超声0.5‑1.5 min后得到均匀分散液，加入稀盐酸至调节pH为中性，置于去离子水中透析48‑72 h；7）向步骤6）所得溶液中加入步骤4）所得的纳米颗粒，超声0.5‑1 min，边搅拌边加入0.25‑0.30 g 1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和0.25‑0.30 g N‑羟基琥珀酰亚胺，超声2‑2.5 h后，2000‑4000 rpm离心3‑7 min，除去上层悬浮液，得到下层微粒；8）将下层微粒加入到20‑30 mL去离子水中，使用pH=8的碳酸氢钠溶液对其透析处理，每3‑4 h换一次水，48‑60 h后转移至去离子水中继续透析24‑36 h；得到部分氟化石墨烯‑四氧化三铁纳米微粒水溶液；9）取25‑30 mg三羟甲基氨基甲烷加入200‑250 mL去离子水中配制成溶液，后用3‑7wt%盐酸将pH调节至8‑8.5，取200‑250 mg多巴胺与500‑600 mg聚乙烯亚胺加入溶液中，搅拌5‑6 h，将上述溶液渗析处理24‑36 h，得到聚多巴胺‑聚乙烯亚胺溶液；10）将步骤8）中所得部分氟化石墨烯‑四氧化三铁纳米微粒水溶液加入到步骤9）中的聚多巴胺‑聚乙烯亚胺溶液中；搅拌24‑30 h，离心，收集微粒，将下层的微粒四氧化三铁‑氟化石墨烯‑聚乙烯亚胺‑聚多巴胺冷冻干燥，得到具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体。...

【技术特征摘要】
1.一种具有磁靶向及磁热辅助光热治疗作用的药物载体的制备方法，其特征在于，以g、mg和mL计，包括以下步骤：1）将9g-18g氢氧化钾粉末与3-4g氟化石墨均匀混合，在氦气保护下加热至250-280℃反应1.5-2h，反应终止后冷却到室温，倒入去离子水中超声处理，离心后，除去上层溶液，过滤洗涤多次，将所得样品于55-65℃下干燥10-12h；2）将样品加入18-20mL浓硫酸中，超声，加热至70-90℃，再加入2.5-3g过硫酸钾和2.5-3g五氧化二磷，并搅拌3-4h，再加入500-550mL离子水，静置一晚后，除去上清液，用去离子水洗涤过滤，55-65℃下干燥10-12h得到预处理的样品；3）在22-23mL浓硫酸和2-5mL磷酸的混合溶液中加入预处理的样品，在冰水浴中不断搅拌下分批加入5-6g高锰酸钾，调温至45-55℃保温反应10-14h，依次加入70-80mL去离子水和20-25mL体积分数为25-35%的过氧化氢溶液；然后加入35-40mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天，除去上清液，取下层微粒加去离子水稀释后离心处理，在35-45℃下干燥10-12h，得到部分氟化石墨烯；4）取0.3-0.5g四氧化三铁纳米粒子加到100-150mL去离子水中，超声分散，升温至55-65℃，在氮气保护下搅拌反应1-1.5h，期间用0.008mol·L-1的氢氧化钠溶液维持溶液pH为9-10；后加入体积分数为4-6%的稀盐酸调节溶液至中性，取300-400μL3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到分散液中，搅拌2-3h，滴加3-4mL氨水，继续反应1-2h后，静置4-8h，抽滤，用去离子水洗涤微粒3-4次，55-65℃干燥10-14h，得到纳米颗粒；5）取0.3-0.5g部分氟化石墨烯加入至50-75mL去离子水中，超声处理；后加入0.45-0.5g的氢氧化钠和0.45-0.5g的次氯酸钠，超声3-4h；6）对步骤5）中超声后溶液离心并除去上清液，再加入去离子水，超声0.5-1.5min后得到均匀分散液，加入稀盐酸至调节pH为中性，置于去离子水中透析48-72h；7）向步骤6）所得溶液中加入步骤4）所得的纳米颗粒，超声0.5-1min，边搅拌边加入0.25-0.30g1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.25-0.30gN-羟基琥珀酰亚胺，超声2-2.5h后，2000-4000rpm离心3-7min，除去上层悬浮液，得到下层微粒；8）将下层微粒加入到20-30mL去离子水中，使用pH=8的碳酸氢钠溶液对其透析处理，每3-4h换一次水，48-60h后转移至去离子水中继续透析24-36h；得到部分氟化石墨烯-四氧化三铁纳米微粒水溶液；9）取25-30mg三羟甲基氨基甲烷加入200-250mL去离子水中配制成溶液，后用3-7wt%盐酸将pH调节至8-8.5，取200-250mg多巴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秉，金小康，胡锦华，万军民，胡智文，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33