[发明专利]氧化石墨烯-TiO2-竹红菌甲素三元复合体系的制备方法及其在光动力疗法中的应用

说明书

技术领域

本发明属于具有光动力活性的光敏剂技术领域，涉及一种高活性氧产生能力的氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系的制备方法，及该方法制备的复合体系在光敏治疗中的应用。

背景技术

光动力疗法(photodynamictherapy，简称PDT)是一种新型肿瘤治疗方法。PDT的原理是光敏剂经静脉注射进入人体，在肿瘤组织选择性光照激发潴留于肿瘤组织的光敏剂发生光化学反应，产生活性氧(主要为单线态氧)诱导肿瘤发生不可逆损伤。竹红菌甲素(hypocrellinA，简称HA)是我国首先从竹红菌及竹黄等中药材中提取的天然光疗药物，具有暗毒性低及从正常组织排出速度快等优点，受到PDT领域广泛关注。然而，HA为脂溶性药物，无法直接静脉注射给药；此外，其光敏活性有待进一步提升。

为解决HA以上应用瓶颈，科研工作者设计合成了多种HA纳米载药体系。上述纳米体系往往针对HA某一应用瓶颈设计构建，往往无法同时达到生理环境下稳定分散性提高及光敏活性提升的双重要求。

氧化石墨烯(GrapheneOxide,GO)作为新型二维纳米材料石墨烯的重要衍生物，在生物医学领域的应用研究引起了人们的广泛兴趣，已经成为纳米生物医学，尤其是因其具有超大的比表面，从而可以实现超高载药率而成为纳米载药的研究热点之一。我们前期的研究结果显示，GO可以作为HA的载体来改善其在生理环境的稳定分散能力，且载药量高达1mg/mg(HA/GO)。但是，装载于纳米GO表面后，HA的光敏损伤能力却显著下降。

发明内容

本发明的目的在于克服HA存在的水溶性差，无法由静脉注射给药及光敏活性不足等光动力疗法应用中的不足，开发氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系，可以解决HA水溶性差，无法实现体内实体肿瘤治疗困难的技术问题，同时有效增强其活性氧产生能力，进而改善其光敏抗肿瘤活性。即，本申请将提供一种氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系的构建方法及在光敏治疗中的应用。该复合体系可以实现HA在生理环境中的稳定分散，且可有效增强HA的光敏抗肿瘤活性。

在本发明中，所用的光敏剂为竹红菌甲素(hypocrellin,HA)。HA为一种天然的光敏剂，已被用于临床治疗皮肤病、眼病及妇科疾病等，研究表明HA还具有一定的抗肿瘤和抗病毒活性。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系的制备方法，包括如下步骤：

第一步，GO制备。使用强氧化剂氧化石墨，产物在盐酸中洗涤，经蒸馏水洗涤分散后，获得表面带负电的GO水溶液。

第二步，TiO₂制备。采用溶胶凝胶法获得表面带正电的TiO₂纳米粒子水溶液。

第三步，氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系构建。将HA及步骤1)制得的GO在蒸馏水中混合，恒温(4-25℃)震荡24h，至形成HA-GO复合物；加入步骤2)制得的TiO₂纳米粒子水溶液，恒温(4-25℃)震荡24h,离心，洗涤，透析，制得水相稳定分散的氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系。

所述氧化石墨烯、TiO₂与HA的质量比为1～10:1:1。

所述的方法中，氧化石墨烯一般由石墨经氧化剂(如H₂SO₄,KMnO₄,NaNO₃,及H₂O₂中的一种或几种)氧化而得。可采用现有技术中已知的方法制备，常用的方法如：Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法。

本发明首先利用HA及GO间的π-π相互作用及分子间氢键实现二者有效复合，形成HA-GO复合物。然后，将TiO₂溶液加入HA-GO复合物中,利用TiO₂与GO-HA间的静电相互作用实现二者有效复合，从而获得水相稳定分散的氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系。

以上所述氧化石墨烯-TiO₂-竹红菌甲素三元复合体系，是一种适合静脉注射的有机-无机复合纳米粒子。上述反应产物冷冻干燥后获得三元复合体系的冻干粉，溶解后可制成适合静脉注射的制剂。