[发明专利]一种光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种光热抗肿瘤壳聚糖‑纳米羟基磷灰石‑碳量子点支架的制备方法，其包括以下步骤：(1)向冰醋酸溶液中加入碳量子点，配制成碳量子点溶液；(2)将纳米羟基磷灰石加入步骤(1)制得的碳量子点溶液中，充分超声振荡使纳米羟基磷灰石分散均匀，再加入壳聚糖混合均匀，得到混合溶液；(3)将步骤(2)得到的混合溶液冻干，得冻干产物；(4)向步骤(3)得到的冻干产物中加入碱性溶液中和冰醋酸，清洗,再次冻干，即得所述光热抗肿瘤壳聚糖‑纳米羟基磷灰石‑碳量子点支架。本发明的制备方法制备得到的光热抗肿瘤壳聚糖‑纳米羟基磷灰石‑碳量子点支架具有多孔结构，在近红外光照射下，有良好的光热效应，具有良好的抗肿瘤效果。

技术领域

本发明涉及壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点材料，尤其涉及一种可用作光热抗肿瘤骨修复材料的壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架的制备方法和应用。

背景技术

骨肿瘤的发病率占所有肿瘤发病率的2-3％，虽然总体发病率不高,但骨肿瘤常导致患者肢体残疾，甚至危及生命，是严重危害人类健康的重大疾病。随着骨肿瘤的基础研究与临床技术的不断深入，特别是手术技术的提高，以及放化疗的结合治疗，使骨肿瘤的治疗效果有了显著提高，尤其对于恶性骨肿瘤,5年生存率已由过去的10-20％提高至现在的50％。然而，骨肿瘤术后常伴有巨大的骨缺损和较高的局部复发率、转移率，是临床治疗的难题。因此，迫切需要同时结合抗肿瘤和骨修复的新治疗策略。

骨组织工程是骨修复的研究热点，然而目前同时具有抗肿瘤和骨修复作用的材料鲜有报道。光热治疗是一种治疗肿瘤的新方法，具有巨大的临床发展潜力。光热治疗通过利用具有光热转换效率的材料进入肿瘤组织附近，在外部光源(一般是近红外光)的照射下将光能转化为热能，进一步来杀死肿瘤细胞的一种治疗方法。碳量子点是一种理想的光热材料，具有较高的光热转换效率和良好的生物相容性。同时，碳量子点制备成本低、制备方法简单、耗时短。然而，目前报道的含碳量子点的光热骨修复支架几乎没有。

发明内容

一方面，本发明为克服现有技术的不足而提供了一种光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架的制备方法，制备得到的光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架具有多孔结构,在近红外光照射下，有良好的光热效应，同时具有良好的抗肿瘤效果。

本发明采用的技术方案为：一种光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架的制备方法，其包括以下步骤：

(1)向冰醋酸溶液中加入碳量子点，配制成碳量子点溶液；

(2)将纳米羟基磷灰石加入步骤(1)制得的碳量子点溶液中，使纳米羟基磷灰石分散均匀，再加入壳聚糖混合均匀，得到混合溶液；

(3)将步骤(2)得到的混合溶液冻干，得冻干产物；

(4)向步骤(3)得到的冻干产物中加入碱性溶液中和冰醋酸，清洗,再次冻干，即得所述光热抗肿瘤壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架。

在上述技术方案中，壳聚糖和羟基磷灰石具有良好的生物相容性、生物活性和促进骨修复的能力，而且壳聚糖和羟基磷灰石构成的骨修复生物材料在体内、外均具有良好的骨修复作用；进一步地，由于碳量子点的加入，使得本发明的壳聚糖-纳米羟基磷灰石-碳量子点支架具备近红外光照射下产生光热效应的性能，从而使支架具有抗肿瘤性。

壳聚糖和纳米羟基磷灰石的选择是发明人通过大量的创造性试验从众多材料中筛选得到的，发明人发现两者联合使用可以有效的弥补各自的不足。发明人在研究中发现单纯使用纳米羟基磷灰石制备得到的支架脆性大，单纯使用壳聚糖制备得到的支架强度不足，而壳聚糖和纳米羟基磷灰石的联合使用具有协同增效的作用，可有效降低支架的脆性，提高支架强度，从而使得抗肿瘤骨修复支架的性能更优。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述步骤(1)中，碳量子点的浓度为1-3mg/mL。当碳量子点浓度高于3mg/mL时，材料制备困难，而当其低于1mg/mL时，则光热效果不佳。