[发明专利]氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/PSCA抗体多功能材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/盐酸阿霉素/PSCA抗体多功能材料及其制备方法，属于纳米药物载体和纳米造影剂技术领域。

背景技术

碳元素是自然界最神奇的元素，在纳米世界里，碳元素的表现也同样令人吃惊，2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K.Geim)首次制造出石墨烯，它是世界上最薄的新型二维纳米材料，其厚度仅为0.35nm。它的独特性质吸引了无数科学家，可以说它是诸多新材料中最具有潜力的，被称为“奇迹材料”，在工业、电力行业及电子产业都具有极大的应用前景。

与石墨相比，氧化石墨烯中含有羧基、羟基、羰基以及环氧基等化学基团，其中羧基和羟基修饰在氧化石墨片的边缘处，羰基和环氧基位于氧化石墨烯层之间，石墨原本是不溶于水的物质，氧化后氧化石墨烯具有极强的亲水性，容易分散于极性介质中形成稳定的溶胶，这是由于氧化石墨烯表面这些活性基团的存在。

20世纪50年代,科学家相继提出了氧化石墨烯的结构，主要是三大基本模型,Ruess模型、Hofmann模型和Scholz-Boehm模型。一般认为，氧化石墨烯为二维层状结构，层间含有大量的羟基和羧基酸性活性基团。目前，氧化石墨烯的研究开始关注它在生物医药方面的应用，比如药物、基因运输，特别是癌症治疗靶向药物传递系统的研究引起了非常大的关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/盐酸阿霉素/PSCA抗体多功能材料。这种药物载体在水中分散性好，生物相容性好，材料本身毒性小，药物负载能力强，在磁共振成像中具有很好的应用。

本发明的另一个目的是为了提供这种双功能药物载体的制备方法，该方法具有操作简单、原料易得和成本低廉等优点。

本发明的目的是这样实现的：

氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/盐酸阿霉素/PSCA抗体多功能材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）在纳米氧化石墨烯表面连接PAMAM：纳米氧化石墨烯分散在醇中并活化，与含有第三代以均苯三甲酸为内核的聚酰胺-胺树枝状大分子的醇溶液混合搅拌18～30hr，得到GO/PAMAM纳米材料；纳米氧化石墨烯与第三代聚酰胺-胺树枝状大分子重量比为1：20～40；

（2）GO/PAMAM纳米材料溶解在有机溶剂中，加入三乙胺和二亚乙基三胺五乙酸二酐，70～85℃下加热20～60min，停止加热后继续反应10～18hr，取沉淀洗涤，得到GO/PAMAM/DTPA纳米材料；GO/PAMAM纳米材料与二亚乙基三胺五乙酸二酐的重量比为4～8：1；

（3）GO/PAMAM/DTPA纳米材料与可溶性钆盐混合后，隔绝空气的条件下35～50℃保温10～15hr，取沉淀用水透析12～30hr，得到氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd纳米材料；钆元素与GO/PAMAM/DTPA纳米材料用量比为0.002～0.01mmol/mg；

（4）连接抗PSCA抗体：氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd纳米材料经戊二醛处理后，在pH=7.2～7.5的磷酸缓冲液中与抗前列腺癌干细胞抗原抗体PSCA在0～6℃下反应10～16hr并洗涤；氧化石墨烯/PAMAM-DTPA-Gd纳米材料与抗前列腺癌干细胞抗原抗体重量比为10000：1～10000：5。

步骤（1）中的纳米氧化石墨烯厚度为1～2nm，且表面带有羧基。

纳米氧化石墨烯制备方法包括如下步骤：石墨烯粉末用盐溶液膨胀后加入95wt%～98wt%浓硫酸搅拌6～12hr，再加入KMnO₄，混合物在35～40℃下搅拌25～40min、在65～80℃下搅拌40～60min，然后在98~105℃下搅拌20～35min；用过氧化氢终止反应，洗涤取固体，在水中超声分散。

步骤（1）中，用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺DEC和N-羟基琥珀酸亚胺NHS活化纳米氧化石墨烯，纳米氧化石墨烯、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酸亚胺重量比为1：3～8：3～8；步骤（1）中所述的醇为甲醇。

步骤（2）中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺DMF；GO/PAMAM纳米材料与三乙胺的重量比为1：4～8。

通过上述方法可以得到氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/PSCA抗体多功能材料。

这种氧化石墨烯/PAMAM/DTPA-Gd/PSCA抗体多功能材料，用于可控制药物释放的治疗癌症靶向和核磁共振T₁造影剂。