一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及制药领域，公开了一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向‑光热‑光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法。本发明专利技术首先通过石墨烯和聚多巴胺之间反应合成聚多巴胺@石墨烯；然后聚多巴胺@石墨烯与叶酸、1‑乙基‑(３‑二甲氨基丙基)碳化二亚胺、氮－羟基琥珀酰亚胺反应得到叶酸‑聚多巴胺@石墨烯；最后和金丝桃素、1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和4‑二甲氨基吡啶反应得到最终目标物。该方法制备的聚合物材料将在后期可实现靶向治疗，肿瘤热疗和化疗的协同效应，增加聚合物材料的稳定性，有望用于癌细胞治疗；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 nanocomposites based on polydopamine @ graphene targeting-photothermal-photodynamic therapy

The invention relates to the pharmaceutical field, and discloses a preparation method of nanocomposites based on polydopamine@graphene targeted photothermal photodynamic synergistic therapy. The invention first synthesizes polydopamine @ graphene through the reaction between graphene and polydopamine; then polydopamine @ graphene reacts with folic acid, 1 ethyl (3 dimethylaminopropyl) carbodiimide, nitrogen-hydroxy succinimide to obtain folic acid polydopamine @ graphene; and finally with hypericin, 1 (3 dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and graphene. 4. Dimethylaminopyridine reacts to obtain the final target. The polymer materials prepared by this method will be able to achieve targeted therapy in the later stage, the synergistic effect of tumor hyperthermia and chemotherapy, and increase the stability of polymer materials, which is expected to be used in cancer cell therapy. At the same time, this method will not have a significant impact on cells in the later experimental process, and will not affect the scientificity of the experimental results.

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法
本专利技术涉及制药领域，尤其涉及一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法。
技术介绍
癌症（恶性肿瘤）是严重危害人类健康的难治疾病之一，每年都具有较高的发病率和死亡率。因此，对于肿瘤形成及治疗方法的研究，目前己经成为研究人员的研究重点和热点。近年来，生物医学与纳米技术的结合为癌症的治疗带来了新机遇。具有独特的光学、磁学、电学和声学等理化性质的纳米药物为重大疾病的预防、诊断和治疗带来了新思路。其中，聚合物纳米材料具有优良的生物相容性和降解性、可设计的尺寸和表面性能、较高的载药量和药物递送效率、良好的循环稳定性和EPR效应，从而提高药物的生物利用度，实现高效的药物靶向和控制释放。因此，现如今聚合物纳米材料被广泛应用于药物递送系统。随着聚合物纳米材料作为药物载体在生物医药方面的广泛应用，如何让聚合物纳米材料同时兼具靶向性、肿瘤热疗和化疗的协同效应，改善其在药物靶向和代谢稳定性方面的不足等问题已成为关注的焦点。与此同时，各种多功能聚合物纳米材料作为一种药物输送载体，不仅要使药物的毒性最小化，还要改善其稳定性以及在所需部位的保留时间。因此，研究一种同时兼具靶向性、肿瘤热疗和化疗协同效应的聚合物纳米材料迫在眉睫。
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基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法。本专利技术首先通过石墨烯和聚多巴胺之间反应合成聚多巴胺@石墨烯；然后聚多巴胺@石墨烯与叶酸、1-乙基-(３-二甲氨基丙基)碳化二亚胺、氮－羟基琥珀酰亚胺反应得到叶酸-聚多巴胺@石墨烯；最后和金丝桃素、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶反应得到最终目标物。该方法制备的聚合物材料将在后期可实现靶向治疗，肿瘤热疗和化疗的协同效应，增加聚合物材料的稳定性，有望用于癌细胞治疗；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，实验操作过程简单、无毒、无害、绿色环保。本专利技术的具体技术方案为：一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法，以mg和mL计，包括以下步骤：1）将石墨烯分散在0.5-1.5mg/mL的多巴胺水溶液中，超声处理3~5min，备用。2）将10mLpH=8.5的Tris缓冲液快速加入到步骤1）得到的溶液中，并在室温下连续搅拌8-12h，然后经过离心、洗涤、冷冻干燥，得到聚多巴胺介导的石墨烯，即聚多巴胺@石墨烯，备用。在步骤2）中，将多巴胺和石墨烯反应得到聚多巴胺@石墨烯，可提高其生物相容性，降低自身毒性，改善其药代动力学行为及提高其与细胞相互作用能力。3）称取100~150mg聚多巴胺@石墨烯，分散在80-120mL去离子水中，超声分散均匀，加入5~7g氢氧化钠、5~7g次氯酸钠，超声浴1-3h，将聚多巴胺@石墨烯片层上的羟基转化为羧基；反应完全后，用稀盐酸中和并反复漂洗，经过离心处理，收集上层的黑色溶液，并用去离子水透析40-50h，除去未反应的水溶性物质。在步骤3）中，将聚多巴胺@石墨烯与氢氧化钠、次氯酸钠反应，使聚多巴胺@石墨烯上的羟基转化为羧基，有利于接下来与叶酸上的氨基发生反应；使用稀盐酸洗涤是为了保证样品始终为中性；透析处理是为了得到浓度和纯度较高的溶液。4）向步骤3）得到的溶液中加入0.5~0.8g叶酸，超声分散均匀，边搅拌边向加入125~127mg1-乙基-(３-二甲氨基丙基)碳化二亚胺和182.5~184.5mg氮－羟基琥珀酰亚胺，超声2~3h后用pH=8碳酸氢钠溶液进行透析处理，每3-5h换一次水，40-50h后完成透析，得到黑色溶液。在步骤4）中，1-乙基-(３-二甲氨基丙基)碳化二亚胺和氮－羟基琥珀酰亚胺作为交联剂，作用为活化聚多巴胺@石墨烯，使其与叶酸充分反应，通过将叶酸连接于聚合物微粒表面，增加其与受体的结合性，使负载药物的聚合物微粒大量聚集于对象细胞表面；使用碳酸氢钠作为透析液是为了保证溶液处于中性条件。5）采用旋转蒸发法去除黑色溶液中的水分，用丙酮反复洗涤，而后置于40~50℃下真空干燥，得到叶酸修饰的聚多巴胺@石墨烯，记叶酸-聚多巴胺@石墨烯，备用。在步骤5）中，采用丙酮反复洗涤是为了降低溶液zeta电位，使其接近合成环境。6）取64.8~66.8mg叶酸-聚多巴胺@石墨烯，将其分散在40-60mL去离子中，然后加入6.05~6.25mg金丝桃素，2.76~2.96mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和0.30~0.32mg4-二甲氨基吡啶，搅拌反应过夜。在步骤6）中，叶酸-氟化石墨烯和金丝桃素的反应中加入了1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶，其中1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐作为多肽缩合剂和交联剂，可实现快速多肽缩合反应；4-二甲氨基吡啶具有较高的催化能力，可明显提高收率。7）将步骤6）得到的溶液使用超滤管过滤，再经过冷冻干燥，得到基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料。作为优选，步骤1）中，超声过程为：使用超声波粉碎机，在500W功率下超声处理3~5min。作为优选，步骤2）中，离心、洗涤、冷冻干燥过程为：使用冷冻高速离心机，在8000~10000r/min的条件下离心10~15min；然后用去离子水洗涤多次，再置于冷冻干燥机中冷冻干燥得到聚多巴胺@石墨烯。作为优选，步骤6）中所得溶液在使用前，置于3~5℃的环境中预冷。作为优选，步骤7）中，过滤、冷冻干燥的具体操作为：通过100kDa过滤管离心溶液，以去除过量金丝桃素，然后用去离子水多次洗涤滤液，最后进行冷冻干燥处理。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：1.在步骤2）中，通过对石墨烯进行改性处理得到聚多巴胺@石墨烯，聚多巴胺具有提高其生物相容性，降低自身毒性，改善其药代动力学行为及提高其与细胞相互作用能力等优点。2.在步骤3）中，通过聚多巴胺@石墨烯与氢氧化钠、次氯酸钠发生反应使聚多巴胺@石墨烯上的羟基转化为羧基，保证其与叶酸充分反应。4.在步骤4）中，通过将叶酸连接于聚合物材料表面，增加其与受体的结合性，使负载药物的聚合物微粒大量聚集于对象细胞表面，从而增大作用部位的药物浓度，减少对正常细胞的毒副作用。5.在步骤6）中，将制备的溶液置于3~5℃的环境中预冷，避免了对后续实验的影响，提高了实验的成功率。6.在步骤7）中，将金丝桃素与叶酸修饰的聚多巴胺@石墨烯反应后可得到一种聚合物纳米材料，其中金丝桃素作为一种光敏剂，具有光动活性，能够通过破坏组织和细胞中的细胞器，最终引起癌细胞的死亡，达到治疗癌症的目的。7．在本专利技术中，通过制备聚合物纳米材料可实现高效的肿瘤热疗和化疗协同效应，增加药物的稳定性，实现主动靶向性，增加与受体的结合能力，从而大大提升对癌细胞的治疗效果。8.本专利技术通过构建一种安全，无毒性，并且能够高效运输光敏剂的药物载体，能够提高药物的稳定性，便于贮存。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例1：1）将石墨烯分散在多巴胺（1mg/mL）的水溶液中，在500W下超声波处理3min，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向‑光热‑光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，以mg和mL计，包括以下步骤：1）将石墨烯分散在0.5‑1.5mg / mL的多巴胺水溶液中，超声处理3~5min，备用；2）将10mL pH=8.5的Tris缓冲液快速加入到步骤1）得到的溶液中，并在室温下连续搅拌8‑12h，然后经过离心、洗涤、冷冻干燥，得到聚多巴胺介导的石墨烯，即聚多巴胺@石墨烯，备用；3）称取100~150 mg 聚多巴胺@石墨烯，分散在80‑120mL去离子水中，超声分散均匀，加入5~7 g氢氧化钠、5~7 g次氯酸钠，超声浴1‑3 h，将聚多巴胺@石墨烯片层上的羟基转化为羧基；反应完全后，用稀盐酸中和并反复漂洗，经过离心处理，收集上层的黑色溶液，并用去离子水透析40‑50 h，除去未反应的水溶性物质；4）向步骤3）得到的溶液中加入0.5~0.8 g叶酸，超声分散均匀，边搅拌边向加入125~127 mg 1‑乙基‑(３‑二甲氨基丙基)碳化二亚胺和182.5~184.5 mg氮－羟基琥珀酰亚胺，超声2 ~3 h后用pH=8碳酸氢钠溶液进行透析处理，每3‑5h换一次水，40‑50h后完成透析，得到黑色溶液；5）采用旋转蒸发法去除黑色溶液中的水分，用丙酮反复洗涤，而后置于40~50℃下真空干燥，得到叶酸修饰的聚多巴胺@石墨烯，记叶酸‑聚多巴胺@石墨烯，备用；6）取64.8~66.8mg叶酸‑聚多巴胺@石墨烯，将其分散在40‑60mL去离子中，然后加入6.05~6.25mg金丝桃素，2.76~2.96mg 1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐和0.30~0.32mg 4‑二甲氨基吡啶，搅拌反应过夜；7）将步骤6）得到的溶液使用超滤管过滤，再经过冷冻干燥，得到基于聚多巴胺@石墨烯靶向‑光热‑光动力协同治疗的纳米复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种基于聚多巴胺@石墨烯靶向-光热-光动力协同治疗的纳米复合材料的制备方法，其特征在于，以mg和mL计，包括以下步骤：1）将石墨烯分散在0.5-1.5mg/mL的多巴胺水溶液中，超声处理3~5min，备用；2）将10mLpH=8.5的Tris缓冲液快速加入到步骤1）得到的溶液中，并在室温下连续搅拌8-12h，然后经过离心、洗涤、冷冻干燥，得到聚多巴胺介导的石墨烯，即聚多巴胺@石墨烯，备用；3）称取100~150mg聚多巴胺@石墨烯，分散在80-120mL去离子水中，超声分散均匀，加入5~7g氢氧化钠、5~7g次氯酸钠，超声浴1-3h，将聚多巴胺@石墨烯片层上的羟基转化为羧基；反应完全后，用稀盐酸中和并反复漂洗，经过离心处理，收集上层的黑色溶液，并用去离子水透析40-50h，除去未反应的水溶性物质；4）向步骤3）得到的溶液中加入0.5~0.8g叶酸，超声分散均匀，边搅拌边向加入125~127mg1-乙基-(３-二甲氨基丙基)碳化二亚胺和182.5~184.5mg氮－羟基琥珀酰亚胺，超声2~3h后用pH=8碳酸氢钠溶液进行透析处理，每3-5h换一次水，40-50h后完成透析，得到黑色溶液；5）采用旋转蒸发法去除黑色溶液中的水分，用丙酮反复洗涤，而后置于40~50℃下真空干燥，得到叶酸修饰的聚多巴胺@石墨烯，记叶酸-聚多巴胺@石墨烯，备用；6）取64.8~66.8mg叶酸-聚多巴胺@石墨烯，将其分散在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秉，姚舒婷，陈碧玲，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