[发明专利]一种石墨烯-稀土上转换复合纳米微球的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯-稀土上转换复合纳米微球的制备方法，其特征是：首先制备组氨酸功能化石墨烯量子点，然后制备石墨烯量子点-稀土氟化物上转换复合物；对药物进行装载，最后与光热剂金纳米颗粒复合，制得石墨烯-稀土上转换复合纳米微球；

其中步骤如下：

（1）制备组氨酸功能化石墨烯量子点：将柠檬酸、组氨酸、叶酸和十八胺混合物按照摩尔比1:0.5-1.5:0.001-0.01:0.001-0.01在150-220℃下水热反应1-10h，制得组氨酸功能化石墨烯量子点；

（2）制备石墨烯-稀土凝胶纳米微球：

a、采用Y或Gd作为基质，采用Yb或Nd作为敏化剂，采用Er、Tm或Ho作为激活剂进行反应；其中基质：敏化剂的摩尔比为1：2-4；敏化剂：激活剂的摩尔比为1:3-5；

首先将上述稀土混合物溶解于超纯水中，随后滴加步骤（1）制得的组氨酸功能化石墨烯量子点的水溶液进行反应，洗涤后得到石墨烯-稀土配合物；所述稀土混合物：步骤（1）制得的组氨酸功能化石墨烯量子点的质量比为1：3-10；

b、将石墨烯-稀土配合物分散在超纯水中，加入NaF水溶液，使得稀土元素：F离子摩尔比为1：4；继续搅拌50-70min，然后转移到压力反应器中，在150-250℃下加热反应3-24h，冷却至室温，过滤，收集上清液；

c、对步骤b所得上清液以10000-30000rpm离心10-60min；将收集到的沉淀物水洗涤1-10次，得到石墨烯-稀土凝胶纳米微球固体样品，然后重新分散在超纯水中形成1.8-2.2mgmL^-1溶液，并储存在4℃的冰箱中备用；

（3）装载药物：将1mg.mL^-1多柔比星DOX溶液加入到步骤（2）所得的石墨烯-稀土凝胶纳米微球中，其中石墨烯-稀土凝胶纳米微球：DOX溶液的质量比为1：1-10；室温搅拌过夜，离心、缓冲溶液洗涤，以除去过量的非特异性结合的DOX，得到的复合物再分散于缓冲溶液中；

（4）与光热剂金纳米颗粒复合：

a、将12μL的80％四羟甲基氯化磷THPC和0.25 mL的2mol L^-1 NaOH加入到45mL水中；将混合物剧烈搅拌5分钟，然后快速注入2.0mL质量浓度为1％的HAuCl₄，观察到颜色立即变为深棕色，将该溶液储存在遮光的容器中搅拌过夜，得到备用的金纳米粒子溶液；

b、将金纳米粒子溶液与装载DOX的石墨烯-稀土凝胶纳米微球在缓冲溶液中混合，其金纳米粒子溶液：石墨烯-稀土凝胶纳米微球的质量比为1：2-10；在36-38℃下反应75-85min，离心分离，得到石墨烯-稀土凝胶纳米微球复合物固体；

c、将得到的石墨烯-稀土凝胶纳米微球复合物固体重新分散在200μL含有5 mmol L^-1MgCl₂和50 mmol L^-1 NaCl的缓冲溶液中，即得到石墨烯-稀土上转换复合纳米微球；

（5）包裹入癌细胞膜中：从癌细胞中获得所需癌细胞膜作为外壳，将癌细胞在0-10℃下用pH=7.4的高渗透Tris缓冲液进行处理，用均质机在20000-30000rpm下使其彻底破碎，并以400-600×g离心10分钟去除细胞内物质；将上清液以10000×g离心10分钟并以100000×g离心1小时以获得细胞膜沉淀；用PBS洗涤沉淀，并在超声清洗机中超声处理5秒，最后通过200-400nm聚碳酸酯膜进行最后筛选；将步骤（4）中所得石墨烯-稀土上转换复合纳米微球与癌细胞膜混合，形成囊泡结构。

2.如权利要求1所述石墨烯-稀土上转换复合纳米微球的制备方法，其特征是步骤（1）a中，以Y作为基质， Yb作为敏化剂， Er作为激活剂进行反应具体过程如下：将YCl₃、YbCl₃和ErCl₃溶解在10mL超纯水中，保证Y:Yb摩尔比为1:2.0-4.0，Yb:Er摩尔比为1:3-5；滴加50mg.mL^-1 步骤（1）制得的组氨酸功能化石墨烯量子点的水溶液，其中稀土总质量: 步骤（1）制得的组氨酸功能化石墨烯量子点质量比为1:3-10；收集产生的沉淀物，超纯水洗涤二次去除游离的组氨酸功能化石墨烯量子点，得到石墨烯-稀土配合物。

3.如权利要求1所述石墨烯-稀土上转换复合纳米微球的制备方法，其特征是：步骤（3）所述缓冲液为含有0.2 mol L^-1 NaCl的10mmol L^-1 的Tris-HCl缓冲溶液；

步骤（4）中步骤b所述缓冲液具体为含有5 mmol L^-1 MgCl₂, 50 mmol L^-1 NaCl的pH7.4、20mmol L^-1 Tris-HCl缓冲溶液；

步骤（4）中步骤c中的缓冲液为pH 7.4、20 mmol L^-1的Tris-HCl缓冲溶液；

步骤（5）中的癌细胞为目标癌症所对应的癌细胞。