[发明专利]复合光热材料及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种复合光热材料及其制备方法和应用。本申请复合光热材料包括二维光热材料基体，二维光热材料基体为二维锑烯，在二维锑烯上负载有纳米银颗粒。其制备方法包括步骤有：提供二维锑烯；在二维锑烯上形成纳米银颗粒，使得纳米银颗粒负载在二维锑烯上，得到复合光热材料。本申请复合光热材料以二维锑烯作为双功能响应平台的基体，其与纳米银颗粒一起实现光热/光动力协同治疗的作用，达到显著治疗癌症的效果。其制备方法能够保证制备的复合光热材料具有光热/光动力协同治疗作用的性能稳定，而且制备方法的效率高，降低了经济成本。

技术领域

本申请属于光热材料技术领域，具体涉及一种复合光热材料及其制备方法和应用。

背景技术

癌症，又称恶性肿瘤，一直以来严重影响人类的生命健康。据统计，到2030年癌症新发病例将从每年1400万上升到每年2200万，目前我国每分钟有6人被诊断为癌症，每7-8人中就有1人死于癌症，癌症正成为人类生命健康最主要的残酷杀手之一。据深圳市慢性病防治中心公布的最新肿瘤监测数据显示，2018年深圳市共报告常住人口新发肿瘤病例25587例，其中男性11399例，女性14188例，女性数量多于男性。肺癌依旧位居全部及男性恶性肿瘤榜首，乳腺癌位居女性恶性肿瘤首位。

目前，治疗癌症的方法通常以手术治疗和化疗为主。然而传统的手术治疗很难将癌变组织完全清除干净，也不能克服由于恶性肿瘤的高转移性导致的复发。化疗手段虽然能实现全身治疗，但是目前化疗药物给药效率低，毒副作用大，在杀死癌细胞的同时也将大量的正常体细胞杀死。另外，现有的化疗手段很难有效跟踪药物分子，无法实时判断药效，从而无法实现癌症的精准给药治疗。因此研发具有光控释放和精准给药的高效抗癌药物已成为当今医学研究领域的热门课题。

当前，光热治疗作为新型的肿瘤治疗方法正受到越来越多的关注，其治疗特点一方面通过近红外光照射使肿瘤区域形成过高温环境，促进肿瘤细胞的凋亡；另一方面通过高温可以促进肿瘤部位的药物可控释放，达到精准给药和协同促进杀伤肿瘤细胞的效果。其中，二维材料因其具有良好的生物相容性和较高的光热转换效率被广泛用于肿瘤的光热治疗。例如，旧金山加利福尼亚大学的Huang Xiaohua通过调控生长液中Ag⁺浓度合成了一系列不同尺寸的金纳米棒(AuNRs)，筛选了最佳光热转换效率的AuNRs，并用于转移癌细胞的光热治疗。中科院理化所Geng Jianxin报道了应用表面功能化的石墨烯(GO)作为光热剂在肿瘤治疗中表现出增强的光热效应，其增强机理主要是光生能量从表面聚合物分子转移到石墨烯表面使其光热转换效率达到约25％。深圳大学Zhang Han制备出二维黑磷量子点(BPQDs)作为光热剂用于肿瘤的光热治疗，其光热转换效率达到28.4％并表现出良好的生物兼容性。然而当前的二维材料诸如金纳米棒、石墨烯等作为光热剂仍然面临着光热转换效率低和稳定性差等缺点。探索高光热转换效率和高稳定性的新型二维材料光热剂仍然是肿瘤光热治疗研究的关键。

此外，随着药理、病理和诊疗手段的日益改进，单一功能的抗癌药物或者治疗方法已经不能满足科研和应用的要求。联合治疗成为当前癌症治疗的新策略。将两种或者多种不同作用机理的抗癌药物或者治疗方法有效结合能够发挥协同增效作用，以达到更好抑制肿瘤生长的目的。尤其通过近红外光的调控来实现纳米复合药物的精准给药和肿瘤联合高效治疗具有重要的研究价值和应用前景。虽然目前有公开报道联合治疗所取得的进展，如目前公开的介孔氧化硅包覆的氧化石墨烯为载体负载阿霉素(Dox)比单一的功能的抗癌药物对细胞毒性效果要好，但是当前联合治疗药物也存在一定的不足。具体的如光热转化效率较低，常用的光热剂如金纳米壳(13％)、金纳米棒(21％)、石墨烯氧化物(25％)、Cu₂-xSe纳米颗粒(22％)、MoS₂-PEG纳米片(27.6％)、BPQD(28.4％)、Bi₂S₃纳米棒(28.1％)或Bi₂S₃纳米球形海绵(31.1％)等光热效率不高，导致光热治疗效果不理想。

发明内容