[发明专利]一种具有肿瘤催化治疗功能的铁掺杂碳点的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有肿瘤催化治疗功能的铁掺杂碳点的制备方法，它以单宁酸与铁离子作为原料，一步水热法制备出铁掺杂的碳点，然后将ABTS与所得的碳点进行复合，最后在其表面通过静电吸附作用包裹透明质酸所得。Fe‑CDs具有非常优异的类过氧化物酶活性(POD)以及氧化酶活性(OXD)活性，在肿瘤内过氧化氢存在的情况下，Fe‑CDs的类过氧化物酶活性能将过氧化物酶底物ABTS强烈催化氧化形成氧化态ABTS，氧化的ABTS具有很强的近红外吸收，能起到良好的光热协同治疗效果。在碳点表面包裹透明质酸能够提高碳点与ABTS之间的亲和力，增加碳点对ABTS的催化效果，透明质酸有着良好的肿瘤靶向作用，能够实现其在体内的长循环时间以及高的细胞摄取率，起到更好的肿瘤催化治疗效果。

技术领域

本发明具体涉及一种具有肿瘤催化治疗功能的铁掺杂碳点的制备方法，属于生物治疗领域。

背景技术

纳米催化医学，即利用生物相容性良好的纳米材料的催化反应实现对疾病的有效诊断及治疗。碳点，作为一种新型的零维碳纳米材料，具有非常多的优异性质，如良好的水溶性、表面修饰灵活、优异的生物相容性、高效的细胞穿透活性，逐渐引起了科学界的广泛关注。此外，尤其是其具有的零维小尺寸效应(通常小于10nm)，该尺寸非常接近生物体中广泛存在的酶的尺寸，而天然酶是一类具有催化功能的生物分子，其催化特点是催化效率高、底物专一。而新型发现的纳米酶是一类既具有纳米材料理化特性，又蕴含着催化功能的新一代人工模拟酶。基于以上特性，碳点在构建性能更为优异的纳米酶，并用于肿瘤的催化治疗方面具有非常重要的作用。

目前，天然酶由于其固有的缺点(提纯成本高，稳定性差)而限制了其实际应用，而纳米酶在肿瘤微环境(TEM)中的催化活性相对不足，特异性较差的原因，限制了其在生物医学领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种具有肿瘤催化治疗功能的铁掺杂碳点的制备方法它以天然多酚单宁酸与铁离子作为原料，一步水热法制备出铁掺杂的碳点(Fe-CDs)，然后将2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)与所得的碳点之间通过大量的π-π共轭和脱水缩合反应进行复合，最后在其表面通过静电吸附作用包裹透明质酸所得。Fe-CDs具有非常优异的类过氧化物酶活性(POD)以及氧化酶活性(OXD)活性，其可以催化细胞内的过氧化氢及氧气产生对细胞具有毒性的活性氧。在肿瘤内过氧化氢存在的情况下，Fe-CDs的类过氧化物酶活性能将过氧化物酶底物ABTS强烈催化氧化形成氧化态的ABTS，氧化的ABTS具有很强的近红外吸收，能起到良好的光热协同治疗效果。在碳点表面包裹透明质酸能够提高碳点表面ABTS的负载量，还能够减少碳点与ABTS之间的距离，从而提高碳点与ABTS之间的亲和力，增加碳点对ABTS的催化效果。同时透明质酸有着良好的肿瘤靶向作用，能够实现其在体内的长循环时间以及高的细胞摄取率，起到更好的肿瘤催化治疗效果。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

(1)以单宁酸、无水氯化铁、氨水、水合肼、乙醇、水为原料，进行一步水热反应，然后进行过滤、透析，干燥，得到Fe-CDs；

(2)将步骤(1)所得Fe-CDs与ABTS在低温避光搅拌下进行反应，得到中间产物Fe-CDs-ABTS；

(3)将步骤(2)所得中间产物Fe-CDs-ABTS与透明质酸低温避光搅拌进行包裹，超滤，得到最终产物。

步骤(1)中，单宁酸和无水氯化铁的母液浓度分别为10～50mg/mL、1～5mg/mL；单宁酸、无水氯化铁、氨水、水合肼、乙醇、水的体积份数比为1～10：1～5：0.1～1：0.1～1：1～5：1～5。

步骤(1)中，高温高压反应釜的四氟乙烯内胆容积为25ml，水热反应的温度为120～200℃，反应时间为5～12h；透析时间为5～12h；干燥时间为2～5天；过滤孔径为0.1～1μm。