[发明专利]一种具有光热和光动力治疗作用碳量子点的制备方法

说明书

本发明公开一种具有光热和光动力治疗作用碳量子点的制备方法，其制备的碳量子点能够在光激发下产生单线态氧及实现光热的效果。其制备方法是以叶绿素铜钠为原料，采用溶剂热法制备氮掺杂的碳量子点。该发明合成方法简单，所得的量子点具有细胞毒性小和水溶性好等特点，在近红外区有吸收，具有较好的光热转换效率，且能够在近红外光的照射下产生单线态氧以用于光动力治疗。本发明制备的碳量子点可为光疗提供一种新的光敏剂，在光动力治疗及光热治疗等方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及光动力治疗和光热治疗材料，具体是一种在光激发下可发射红外光的碳量子点的制备方法及其在光疗中的应用。

背景技术

与半导体量子点及传统的有机染料相比，碳量子点不仅具有细胞毒性低和生物相容性好等特征，还具有制备方法简单、成本低廉、光学稳定性强及易于表面功能化等优势，是一种环境友好型材料。因此，已有许多碳量子点被用于传感、光催化和生物活体成像以及药物递送等应用报道。

2018年国际癌症研究机构最新调查的数据分析结果显示，乳腺癌在全球女性癌症中的发病率为24.2%，乳腺癌位居女性癌症的首位。一直以来对乳腺癌治疗的研究有很多，医学研究表明，人体正常组织细胞在48 ℃时仍然能生存，而癌细胞在温度超过42 ℃ 时就会被烧灼而死。热疗作为一种新疗法，还可以使肿瘤细胞对传统治疗如放疗或化疗更加敏感，增强机体对肿瘤组织的免疫力，从而改善患者预后。光动力疗法是一种联合利用光敏剂、光和氧，通过光动力学反应产生单线态氧，选择性地治疗实体肿瘤和癌前病变等的新型疗法。光动力疗法可缩小手术的范围，改善患者愈后，该法微创，比较安全，所以可以提高患者生活的质量。但是由于目前所使用的光敏剂生物相容性较差、细胞毒性较大和荧光稳定性差等不足，给光疗带来了新的问题。碳量子点水溶性好，部分具有光热转换性质及产生单线态氧能力等优点被广泛的研究，因此制备能够在红外光照射下可将光能转换为热能及产生活性氧的碳量子点，开发新一代的光敏剂，将为肿瘤治疗开拓新的思路。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够用于光动力和光热治疗的新型光敏剂氮掺杂碳量子点，该量子点能够发射出红色荧光，其在近红外光照射下能够产生单线态氧和实现光热升温效果，从而实现光热和光动力治疗的功能。

一种具有光疗作用的氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，以叶绿素铜钠为前驱体，通过溶剂热法制备，包括如下步骤：

(1) 将前驱体叶绿素铜钠加入适量有机溶剂中，超声混合均匀，所得溶液过滤，取滤液备用；

(2) 所得上清液加入水热合成反应釜反应，冷却后得黑色溶液；

(3) 将溶液离心后过滤，滤液在水溶液中透析；

(4) 透析后所得溶液冷冻干燥，即为产物，避光冷处保存。

步骤(1)中所述前驱体为叶绿素铜钠或叶绿素铜钾，超声混合时间为10～15 min。

步骤(1)中所述有机溶剂为甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙醇，更优选择乙醇。

步骤(2)中所述水热合成反应的温度为160 ℃～200 ℃，反应时间为6～24 h。

步骤(3)中所述过滤，透析，是将步骤(2)所得的溶液用0.22 μm膜过滤，将所得到的溶液加入截留分子量为1000～3000道尔顿的透析袋中，用去离子水透析。

步骤(4)中所述冷冻干燥，是将步骤(3)透析过的溶液冷冻干燥，冷处避光保存。

本发明试验表明：