[发明专利]一种石墨烯-金纳米花复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种石墨烯‑金纳米花复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的石墨烯‑金纳米花复合材料的制备方法包括以下步骤：调节氯金酸溶液的pH值为10.5～11.5，得到碱性氯金酸溶液；将所述碱性氯金酸溶液与纳米金颗粒、盐酸羟胺溶液和氧化石墨烯进行还原反应，得到石墨烯‑金纳米花复合材料。本发明制备的石墨烯‑金纳米花复合材料中石墨烯独特的平面共轭结构可以使抗癌药物阿霉素很容易地以∏‑∏形式负载；而金纳米花上则可以修饰上可以靶向肿瘤细胞的核酸适体，直达肿瘤细胞，而不作用于正常细胞；同时，石墨烯跟金纳米花本身都具有光热转换的性能，可以通过热疗杀死肿瘤细胞。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，特别涉及一种石墨烯-金纳米花复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

光热治疗作为目前较常用的临床肿瘤疾病治疗方法之一，较为安全，对病人的二次伤害远远小于化疗和放疗。光热治疗是指一些对光有强吸收的物质在激光照射下，将光能转化为热能从而杀死癌细胞。光热治疗需要两大关键条件：一是近红外光，它具有较强的组织穿透能力和较低的组织吸收率，因此它能穿透深层组织，到达生物体很多部位，从而可以充分发挥治疗作用，由于它较低的组织吸收率，近红外光对正常组织只有较低的杀伤性，而且激光光源可以特定地照射肿瘤部位，这样可以避开较多的正常组织进行局部治疗，这些特征为光热治疗的安全性提供了基本保证；二是光热材料，它是指对近红外光有高强吸收，并能将吸收的光能转化成热量释放出来的材料。

纳米技术在生物医药领域的发展催生了一系列纳米光热材料，当期用于生物医药领域时，要求这些材料必须具备良好的生物相容性，或者是经修饰后能获得良好的生物相容性；并且，要求这些纳米材料拥有适当的尺寸，可通过主动靶向在肿瘤部位富集，甚至可通过负载功能生物分子或纳米粒子实现被动靶向在肿瘤部位富集。

但是，现有光热材料在进一步修饰方面存在困难，导致其生物亲和性差，因此影响了其靶向肿瘤治疗等生物应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯-金纳米花复合材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法制备的光热材料不仅光热性能优良，而且易于修饰、组装，生物亲和性好，在肿瘤治疗等方面有很好的应用前景。

本发明提供了一种石墨烯-金纳米花复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)调节氯金酸溶液的pH值为10.5～11.5，得到碱性氯金酸溶液；

(2)将所述步骤(1)得到的碱性氯金酸溶液与纳米金颗粒、盐酸羟胺溶液和氧化石墨烯进行还原反应，得到石墨烯-金纳米花复合材料。

优选的，所述步骤(2)中碱性氯金酸溶液中的氯金酸与纳米金颗粒的摩尔比为1:(0.9～1.3)。

优选的，所述步骤(2)中碱性氯金酸溶液中氯金酸的物质的量与氧化石墨烯的质量比为(11～12)mmol:3.4g。

优选的，所述步骤(2)中碱性氯金酸溶液中的氯金酸与盐酸羟胺溶液中盐酸羟胺的摩尔比为(11～12):(10～12)。

优选的，所述还原反应的温度为20～30℃，所述还原反应的时间为20～25min。

优选的，所述步骤(2)中纳米金颗粒的粒径为20～30nm。

优选的，所述纳米金颗粒以纳米金溶液的形式提供，所述纳米金溶液的浓度为3.5～4mmol/L。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的石墨烯-金纳米花复合材料，包括石墨烯和分布于所述石墨烯表面的金纳米花。

优选的，所述金纳米花的粒径为90～110nm。

本发明还提供了上述技术方案所述石墨烯-金纳米花复合材料的应用。