[发明专利]一种氮、硫双掺杂黄色荧光碳点及其在抗癌药物中的应用

说明书

本发明提供了一种氮、硫双掺杂黄色荧光碳点及其在抗癌药物中的应用，本发明以甲基‑β‑环糊精和亚甲蓝作为原料，以水为溶剂，通过水热法制备了氮、硫双掺杂的黄色荧光碳点。所制备的黄色荧光碳点可以物理吸附抗肿瘤药物米托蒽醌，从而获得追踪和治疗相结合的荧光纳米药物体系，该纳米药物体系可以使米托蒽醌赋予荧光并且不影响米托蒽醌的抗癌效果。本发明制备的黄色荧光碳点水溶性好、荧光性能稳定、生物相容性好、低毒，在生物成像和药物递送等领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料及抗癌药物，具体涉及一种负载抗癌药的黄色荧光碳点及其制备方法和应用。

背景技术

碳纳米点，也称为碳点，是一类尺寸小于10nm的新型碳纳米材料，于2004年通过电泳法净化单层碳纳米管时首次发现。由于其具有成本低、粒径小、水溶性好、化学惰性高、易功能化、抗光漂白性、无光闪烁、毒性小和生物相容性好等优点，碳点已经逐渐成为其他荧光纳米材料优良的替代品。碳点这些独特的性质使其应用于许多实际应用领域，如生物成像、药物传递、化学传感器和生物传感器、基因传递、染料敏化剂、光催化、荧光墨水和过氧化物酶模拟物等。

近年来，经过研究者的不懈努力，关于碳点的制备和应用等方面的研究已经取得了很大的进展。碳点的制备方法一般可以归结为两种：化学法和物理法。化学法主要包括电化学合成，燃烧法/热/水热/酸氧化，模板合成，微波/超声辅助合成法，溶液化学合成，富勒烯开笼的方法等。物理法合成碳点主要包括电弧放电，激光烧蚀/钝化，等离子体处理等方法。然而上述方法所制备的碳点多数发射蓝色荧光，所以制备更加红移的荧光碳点可有效地避免来自生物体内自荧光的干扰。同时，将所制备碳点进行可调节的功能化，不仅提高了碳点的发光特性，更使碳点在诸多领域的应用展现出了美好的前景。2016年，Dong课题组首次制备氮磷双掺杂的空心碳点并负载DOX用于靶向识别癌细胞，使其在癌症诊断治疗方面有巨大的潜力。2015年，Liu等利用微波法合成绿色碳点，基于FA对碳点荧光的猝灭作用，建立了一种开关式的靶向识别癌细胞的方法，一定程度上可以避免由于非特异性内吞而引起的干扰信号。随后，Yang等用尿素与叶酸为反应原料，采用微波法一步合成碳点，该碳点不需要进一步地进行靶向分子修饰就可以直接用于特异性识别FR表达的癌细胞，对简化靶向复合物的合成具有一定的意义。目前对于功能化荧光CDs靶向识别诊断癌细胞的报道是非常少的，而且制备功能化荧光CDs的过程比较复杂。因此，采用较为简单有效的方法合成功能化的荧光CDs是一项很有意义的工作。

综上所述，针对目前碳点大多发射蓝色荧光，功能化荧光碳点比较少而且制备过程复杂的情况，致力于用一种简单的方法制备红移的功能化荧光碳点，通过物理吸附或共价键合方法负载抗肿瘤药物，获得兼诊断与治疗一体化的荧光纳米药物体系。本研究将制备药物靶向输送系统，希望其成为一种具有合成技术稳定、载药量高、能克服多药耐药性、抗癌活性高、体内毒副作用低和安全性好等多重优势的新型药物输送系统，并能为有效克服限制临床应用的多种缺陷提供新途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮、硫双掺杂黄色荧光碳点，并通过物理吸附抗肿瘤药物米托蒽醌，从而获得追踪和治疗相结合的荧光纳米药物系统。

本发明提供的一种氮、硫双掺杂黄色荧光碳点，是以甲基-β-环糊精和亚甲蓝作为原料，去离子水为溶剂，通过水热法制备得到。

本发明提供的一种氮、硫双掺杂黄色荧光碳点的制备方法，包括如下步骤：

(1)将甲基-β-环糊精和亚甲蓝加入去离子水中混匀，制得混合液；

(2)将步骤(1)得到的混合液转移到水热反应釜中，进行水热反应；

(3)将步骤(2)得到的产物经过离心、透析，最终得到氮、硫双掺杂黄色荧光碳点溶液。

步骤(1)所述的甲基-β-环糊精和亚甲蓝质量比2-4:1，优选3:1。

步骤(2)所述水热反应的温度为180～250℃，持续5～25h。