一种基于黑磷的光热增强光敏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂，其结构简式为POM@PEG@BP，所述POM为多金属氧酸盐，所述PEG为聚乙二醇链，所述BP为黑磷纳米片；所述聚乙二醇链的一端连接黑磷纳米片，所述聚乙二醇链的另一端连接多金属氧酸盐。本发明专利技术提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法和应用。本发明专利技术基于黑磷的光热增强光敏剂是一种功能强大且智能光敏剂，该光敏剂具有自动识别肿瘤及非肿瘤细胞且进行自动组装，增强光吸收能力，增强光热性能、肿瘤部位特异性蓄积，还具有更强的生物成像能力和肿瘤细胞智能追踪能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于黑磷的光热增强光敏剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米生物医学材料，具体涉及一种基于黑磷的光热增强光敏剂，本专利技术还涉及该基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法，本专利技术还涉及该基于黑磷的光热增强光敏剂在制备肿瘤诊断制剂、肿瘤治疗制剂上的应用。
技术介绍
癌症的光激发治疗策略具有吸引人的优势，即无创方式，低副作用和特异性。因此，光动力疗法(PDT)，光热疗法(PTT)等研究发展迅猛。光热疗法(PTT)是一种很有前途的癌症治疗技术，它通过将光敏剂吸收的光在病灶区转化为热量进而杀死肿瘤细胞。对于传统理想的癌症PTT，它主要由：高光转换效率光敏剂、深穿透照射光两个因素决定。但病灶区光热集中性、降解安全性、潜在危害性逐渐成为愈发重视的问题，在实际治疗中经常会出现药剂注射量超出或严重加重机体承受能力、肿瘤细胞转移等问题，这不仅要求新一代光敏剂不仅能够集中产热，要具有较高的生物安全性，还能够对下一代先进智能追踪诊疗一体化疗法的实施系统发展提供技术支撑。黑磷作为一种新型的生物医学平台，由于独特的超薄厚度，卓越的光学性能和良好的生物相容性，已在癌症诊断和治疗中显示出广泛的应用潜景，例如PDT，PTT、生物成像和生物传感器。特别是，现有的研究报道已经开发出了几种基于BP的光敏剂，可用于体外和体内癌症的PTT治疗。但是，由于PS(光敏剂)的被动EPR积累效果不令人满意，并且BP的光转换效率受到限制，基于BP的理想PTT实现仍然面临挑战。为了解决这个问题，已经提出了不同的策略来增强BP的光热响应，例如，将另一种PS负载到BP上或改善其在肿瘤部位的渗透和保留。然而，为了实现PS(光敏剂)在肿瘤部位的有效积累，这些方法严重依赖于有限的被动渗透性和保留效果，而且很难实现在相同光热效果的条件下所需的制剂更少，以实现减少机体降解负担的效果，也难以实现对肿瘤细胞更好的定位。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂，以解决现有光敏剂存在的光热集中性不足、降解安全性低、潜在危害性高、肿瘤细胞富集程度低、难以实现诊疗一体化等缺陷。本专利技术还提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法，以解决现有光敏剂存在的制备工艺复杂、生产成本高企的缺陷。本专利技术还提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂在制备肿瘤诊断制剂、肿瘤治疗制剂上的应用。第一方面，本专利技术提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂，其结构简式为POM@PEG@BP，所述POM为多金属氧酸盐，所述PEG为聚乙二醇链，所述BP为黑磷纳米片；所述聚乙二醇链的一端连接黑磷纳米片，所述聚乙二醇链的另一端连接多金属氧酸盐。优选的，所述多金属氧酸盐为基于Mo、W、V或者Nb的多金属氧酸盐。更优选的，所述多金属氧酸盐为基于Mo的多金属氧酸盐。优选的，所述聚乙二醇链的一端静电吸附黑磷纳米片，所述聚乙二醇链的另一端静电吸附多金属氧酸盐。优选的，所述聚乙二醇链的结构式为NH2-PEG-SH；所述聚乙二醇链连接黑磷纳米片的一端为氨基，所述聚乙二醇链连接多金属氧酸盐的一端为巯基。优选的，所述黑磷纳米片的厚度小于10nm。优选的，所述黑磷纳米片的厚度为5～6nm。优选的，所述黑磷纳米片的厚度为8～10个单层堆叠的厚度。本专利技术基于黑磷的光热增强光敏剂是一种功能强大且智能光敏剂，该光敏剂具有自动识别肿瘤及非肿瘤细胞且进行自动组装，增强光吸收能力，增强光热性能、肿瘤部位特异性蓄积，还具有更强的生物成像能力和肿瘤细胞智能追踪能力。在超高性能的提升情况下显著减少达到相同技术效果的光敏剂用量，降低机体降解负担，减少潜在危害，具有更优的生物安全性。第二方面，本专利技术提供了一种基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法，包括以下步骤：提供BP分散液，将PEG和POM分别加入到BP分散液，得到混合分散系；将混合分散系水浴超声，超声后搅拌、离心、干燥，制得基于黑磷的光热增强光敏剂。优选的，所述BP分散液中的分散剂为高纯度水，且BP分散液置于氮气保护下；所述BP分散液中BP的浓度为50～500ppm。优选的，将PEG和POM先后加入到BP分散液，得到混合分散系。优选的，所述PEG的两端分别为巯基和氨基，所述金属氧酸盐为基于Mo、W、V或者Nb的多金属氧酸盐。优选的，所述金属氧酸盐为基于Mo的多金属氧酸盐。优选的，所述水浴超声时间为10～60min，混合分散系于室温下、氮气保护下搅拌，搅拌转速为100～1000rpm。优选的，所述干燥为冷冻干燥。在本专利技术一具体实施例中，所述POM为基于Mo的多金属氧酸盐，所述基于Mo的多金属氧酸盐采用如下方法制备：将NaH2PO4溶解于去离子水中，然后倒入四水合钼酸铵溶液中，搅拌混匀成混合液；将混合液分别用乙醇和水洗涤后，添加乙醇以析出白色沉淀，即为基于Mo的多金属氧酸盐。优选的，将0.106gNaH2PO4溶解在2.5ml去离子水中，然后倒入上述四水合钼酸铵溶液中，然后搅拌15分钟成混合液。优选的，将混合液分别用乙醇和水洗涤两次后，添加20ml乙醇以析出白色沉淀，即为基于Mo的多金属氧酸盐。优选的，将白色沉淀冷冻干燥，收集POM粉末用于制备基于黑磷的光热增强光敏剂。在本专利技术一具体实施方式中，所述BP采用如下方法制备：液相剥离方式制得BP纳米片，其中，剥离溶剂为异丙醇。本专利技术基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法具有制备工艺简单，条件相对容易，方便大规模制备基于黑磷的光热增强光敏剂，制备出的基于黑磷的光热增强光敏剂具有相纯度高、稳定性好、结构相对均一、成本低，还具有光热性能、肿瘤细胞富集性能、自组装性能优异等优点。第三方面，本专利技术还提供了一种如本专利技术第一方面所述的基于黑磷的光热增强光敏剂在制备抗肿瘤制剂、肿瘤诊断制剂上的应用。本专利技术基于黑磷的光热增强光敏剂在制备抗肿瘤制剂、肿瘤诊断制剂上的应用具有自动识别肿瘤及非肿瘤细胞，且该制剂能够在肿瘤细胞中进行自动组装，自组装尺寸显著增大一整个数量级，显著增强制剂在体内和体外癌症的PTT效果和成像能力。在超高性能的提升情况下显著减少达到相同技术效果的光敏剂用量，降低机体降解负担，减少潜在危害，具有更优的生物安全性，显著提升智能诊疗一体化实施的技术可行性。本专利技术的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本专利技术实施例的实施而获知。附图说明为更清楚地阐述本专利技术的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。图1为本专利技术一实施方式提供的BP的表征数据图；图2为POM@PEG@BP的物化特性数据图；图2g中BP@POM即为本专利技术中POM@PEG@BP；图2h中的四条曲线从上往下分别是：POM@PEG@BP(pH＝3.0)、POM@PEG@BP(pH＝5.5)、POM@PEG@BP(pH＝7.4)、BareBP；图2i中的三条曲线从上往下分别是：POM@PEG@本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于黑磷的光热增强光敏剂，其特征在于，其结构简式为POM@PEG@BP，所述POM为多金属氧酸盐，所述PEG为聚乙二醇链，所述BP为黑磷纳米片；/n所述聚乙二醇链的一端连接黑磷纳米片，所述聚乙二醇链的另一端连接多金属氧酸盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于黑磷的光热增强光敏剂，其特征在于，其结构简式为POM@PEG@BP，所述POM为多金属氧酸盐，所述PEG为聚乙二醇链，所述BP为黑磷纳米片；
所述聚乙二醇链的一端连接黑磷纳米片，所述聚乙二醇链的另一端连接多金属氧酸盐。


2.如权利要求1所述的基于黑磷的光热增强光敏剂，其特征在于，所述多金属氧酸盐为基于Mo、W、V或者Nb的多金属氧酸盐。


3.如权利要求1所述的基于黑磷的光热增强光敏剂，其特征在于，所述聚乙二醇链的结构式为NH2-PEG-SH；
所述聚乙二醇链连接黑磷纳米片的一端为氨基，所述聚乙二醇链连接多金属氧酸盐的一端为巯基。


4.如权利要求1所述的基于黑磷的光热增强光敏剂，其特征在于，所述黑磷纳米片的厚度小于10nm。


5.一种基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供BP分散液，将PEG和POM分别加入到BP分散液，得到混合分散系；
将混合分散系水浴超声，超声后搅拌、离心、干燥，制得基于黑磷的光热增强光敏剂。


6.如权利要求5所述的基于黑磷的光热增强光敏剂的制备方法，其特征在于，所述BP分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家宜，王迎威，谢建磊，康建龙，
申请(专利权)人：深圳瀚光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44