[发明专利]一种负载表阿霉素的石墨烯量子点载药体系及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种负载表阿霉素的石墨烯量子点载药体系，以及该体系在抗宫颈癌药物方面的应用。

背景技术

目前肿瘤临床应用的主要问题是肿瘤的诊断与治疗分离，在治疗的同时不能充分反映肿瘤患者临床的动态过程，不能完全预测肿瘤的治疗效果。传统的化疗药物不能有效区别肿瘤细胞和正常细胞，导致了毒性和不良反应，而且容易产生耐药性。使用载药体系，可尽可能降低药物的毒副作用，但需要光学特性监测药物的体内分布及肿瘤的治疗进展。因此，集化疗、示踪显像为一体的载药体系的设计和应用有望解决这个难题。

石墨烯是近年来新发现的碳基纳米材料之一，因其具有巨大的二维平面结构、大的比表面积、良好的生物相容性、长的体内循环时间、纳米尺寸的结构特点，使其在药物载体方面拥有巨大的应用空间。但石墨烯片层间较强的范德华力及其疏水的特性，在生理条件下容易团聚而丧失应用价值。因此，石墨烯应用于载药体系必须具备下列条件：①必须进行必要的功能化修饰，使其具有良好的水溶性及生物相容性；②作为药物载体的石墨烯尺寸必须合理，有利于石墨烯与细胞之间的物质交换；③石墨烯的用量在保证载药量的前提下应尽可能少，尽管修饰后的石墨烯对生物体没有明显毒性，但由于其结构稳定不易分解，容易在某些组织中长时间沉积。然而，关于小尺度石墨烯-通常称为石墨烯量子点(GQDs)作为药物载体的研究还非常有限。

石墨烯量子点具有光致发光性能，可以作为一种新型荧光二维碳纳米材料，有望构建具有载药、示踪显像等多功能的纳米载药平台。目前合成GQDs的方法主要有水热法、二次氧化法、强酸氧化法、微波分解法、电化学法和有机合成法等。当前对石墨烯量子点的研究主要集中于合成、表征、荧光发光研究及生物标记应用。2006年，孙亚平等(Sun YP,Zhou B,Lin Y,et al,J Am Chem Soc 2006,128(24):7756)通过强酸回流得到的发光效率高达20％的石墨烯量子点，没有明显体外/体内毒性，且荧光成像效果接近于传统的CdSe/ZnS量子点。Tao等人(Tao H,Yang K,Ma Z,et al,Small,2012,8(2):281)也通过小鼠实验发现石墨烯量子点在体内代谢快、毒性小、有望应用于体内成像。Václav等(V,Bakardjieva S,Henych J,et al.,Carbon,2013,63:537)提出了一种一步合成、可放大生产、低成本的方法，即在有机溶剂中对氧化石墨烯进行回流，得到了强绿色和蓝色荧光的石墨烯量子点。Wang等(Wang Z H,Zhou C F,Xia J F,et al.,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2013,112:192)合成了强绿色的荧光石墨烯量子点，通过PEG修饰后的GQDs-PEG可以作一种具有示踪效果的优异的药物载体。

表阿霉素(EPI)作为一种抗生素类抗肿瘤药物，用于治疗宫颈癌已取得了较好的效果。但是表阿霉素对宫颈癌细胞的选择性较低，毒性较大，所以为了提高药物负载率、降低细胞毒性、提高生物相容性，使用药物载体对表阿霉素进行负载，控制其释放具有十分重要的意义。

目前，关于石墨烯量子点载药的研究较少，因此，开发一种工艺简单、负载率高、低毒、生物相容性好、荧光成像的石墨烯量子点载药体系，并开展其对宫颈癌Hela细胞的毒性研究，对推广纳米药物载体在宫颈癌治疗中的应用具有重要意义。

申请号为201310352511.5、公开号为103432590A的发明专利申请《石墨烯量子点核靶向载药体系及其制备方法和应用》，提供了一种利用HUMMER法合成的氧化石墨烯水溶液为起点物制备石墨烯量子点体系。与该专利申请通过π–π物理作用实现对表阿霉素的负载不同：一方面，本发明采用水热法合成的氨基化的绿色石墨烯量子点在物理包埋表阿霉素时，可通过π–π物理作用实现对表阿霉素的负载；另一方面，本发明表阿霉素可通过其结构中的-COOH基团与氨基化石墨烯量子点上的-NH₂进行酰胺化反应，从而使表阿霉素通过化学偶联的方式与量子点载体共价连接，达到双重载药的效果。

本发明采用绿色石墨烯量子点作为药物载体、负载抗肿瘤药物表阿霉素形成表阿霉素石墨烯量子点载药体系并对宫颈癌Hela细胞毒性分析，未见相关研究报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能高效负载抗肿瘤药物表阿霉素的石墨烯量子点体系的制备方法。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案包括以下步骤：