[发明专利]一种黑磷/二氧化锰复合纳米材料及其制备方法和应用

说明书

一种黑磷/二氧化锰复合纳米材料及其制备方法应用。主要涉及到以下过程：以牛血清白蛋白为模板通过生物矿化作用，合成MnO₂纳米片；对BP纳米片进行修饰调控，使原来表面带负电荷的BP纳米片表现正电荷；然后通过静电吸附作用让修饰调控带正电的黑磷纳米片BP与带负电的MnO₂紧密结合，形成BP@MnO₂复合纳米材料。此外，本发明还包括所述方法制得的BP@MnO₂复合纳米材料的应用：复合材料在660nm激光照射下高效产生单线态氧，可以显著提高光敏剂黑磷的光稳定性和表观光动力治疗效率，极大提高黑磷的光动力治疗抗肿瘤应用。

技术领域：

本发明属于生物医学材料制备领域，具体涉及一种黑磷/二氧化锰复合纳米材料及其制备方法和其在提高黑磷光动力治疗搞肿瘤方面的应用。

背景技术：

癌症已经成为影响人类健康的主要疾病之一。以光学为基础的光动力治疗(PDT)，是利用光敏药物和激光活化产生活性氧(ROS)来治疗肿瘤的一种新方法。其作用基础是光动力效应，有三个基本要素：光敏剂、光和氧。在特定波长的激光(hv)照射下光敏剂吸收光子受到激发，激发态的光敏剂在恢复到基态过程中部分会经历激发三重态(T1)的中间态，并把能量传递给周围相邻的基底物质或氧，生成活性很强的活性氧或单线态氧(¹O₂)。单线态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡。具有特异性好、创伤小、毒副作用小、不会产生耐药性等特点，逐渐替代如手术、放疗、化疗等传统治疗手段，成为目前生物医学领域的研究热点。

黑磷(BP)纳米片被证实是一种非金属高效光敏剂，在整个可见光区和近红外区都可产生单线态氧，其量子产率高达0.91，远超其它已报道的光动力治疗试剂，且其生物相容性好、毒性低、易代谢可被降解为无毒的磷氧化物，相比其它如HpD、Ce6等常规光敏剂，更符合理想光敏剂要求，具有极高的肿瘤PDT治疗优势与潜力。然而BP仍面临光稳定不良，易光氧化等问题。需要研究人员进一步研究一种新的材料可以提升黑磷表观光动力治疗效率等问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种生物相容性好、特异性强、光稳定性优良、能够极大提高黑磷(BP)光动力治疗效率的BP@MnO₂复合纳米材料的构建方法及所得材料与应用方法。

本发明的制备的技术方案是：

以牛血清白蛋白为模板通过生物矿化作用，合成MnO₂纳米片；对黑磷(BP)纳米片进行修饰调控，使原来表面带负电荷的黑磷纳米片表现正电荷；然后通过静电吸附作用让修饰调控后的带正电的黑磷纳米片与带负电的MnO₂纳米片紧密结合，形成黑磷/二氧化锰复合纳米材料。

本发明优选方案是以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为介质的液相超声剥离法，制备BP纳米片；以牛血清白蛋白(BSA)为模板通过生物矿化作用，合成MnO₂纳米片；用溶菌酶(LZM)对BP纳米片进行修饰调控，使原来表面带负电荷的BP纳米片表现正电荷；然后通过静电吸附作用让带正电的BP-LZM与带负电的MnO₂紧密结合，形成黑磷/二氧化锰复合纳米材料，即BP@MnO₂复合纳米材料。来提高黑磷的表观光动力治疗效率、光稳定性和特异性。

在本发明中，黑磷纳米片是由液相超声剥离法制得。

所述的黑磷BP纳米片通过现成黑磷粉末冰浴超声剥离获得，分散剂选用饱和氢氧化钠的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液。

作为优选，液相超声剥离的时长为4～20h，更优选为5～12h。

作为优选，液相超声剥离获得的黑磷悬液经过2000～5000rpm离心5～10min，获得BP纳米片悬液。