[发明专利]一种无毒副作用的光热转换纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

一种无毒副作用的光热转换纳米复合材料及其制备方法和应用，涉及生物医药领域。该光热转换纳米复合材料包括：聚多巴胺纳米粒子3‑13％(w/v)、抗癌药物2‑5％(w/w)、左旋聚乳酸和聚己内脂；左旋聚乳酸与聚己内脂的质量比为1:3‑4:1。先将左旋聚乳酸和聚己内脂混合制备成可降解聚合物胶体，再将三维光热纳米粒子聚多巴胺和抗癌药物嵌入此可降解聚合物胶体中，采用高压静电纺丝法制备成纳米纤维膜，经处理去除毒性有机溶剂后得到光热转换纳米复合材料，该光热转换纳米复合材料无毒副作用、光热疗效显著、生物相容性好、纳米粒子分布均匀、韧性好，能对肿瘤组织产生显著的热效应，能够有效杀死癌细胞。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种无毒副作用的光热转换纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

肿瘤是一种复杂且在世界范围内致死率极高的疾病，手术、放疗、化疗、介入治疗等治疗方法是处于早期阶段实体瘤患者的主要治疗措施，但肿瘤复发的情况仍然不可避免，主要有以下几种原因：(1)对于及其微小的残余肿瘤或转移性肿瘤无效，(2)术后切缘阳性，(3)对于伤口并发症和愈合不良的发生率增加，(4)对人体正常生理机能有较严重的损伤。与放疗和化疗药物相比，光热疗法对正常细胞的损伤很小，更容易杀死肿瘤细胞，是癌症术后非常有效的治疗方法。而纳米材料与常规材料相比，具有较强的近红外吸收能力和较高的光热转化效率，是一种优良的癌症消融剂。目前，普遍使用的光热疗法是通过口服或局部注射纳米药物来提高治疗效果。但是，口服纳米药物很容易使纳米颗粒在肝脏和脾脏等代谢器官中积聚，而局部注射纳米药物虽然可以避免纳米颗粒的无效性和非靶向沉积，但也存在纳米颗粒易扩散到周围组织的问题。

通过静电纺丝技术制备的纳米纤维在电子学、组织工程、能量存储、传感器等领域有着广泛的应用。当选择以生物相容性或生物可降解性高聚物为底物时，采用静电纺丝技术制备的纳米纤维就成为了一种有效的局部给药制剂，与其他剂型相比，电纺纤维具有提高局部给药剂量、减少对正常细胞的损伤以及在病灶部位控制药物释放等优越的性能，在肿瘤细胞消除和组织功能修复方面有着突出的重要应用价值。Cheng(Cheng M,Wang H,Zhang Z,Li N,Fang X,Xu S.,Gold nanorodembedded electrospun fibrous membraneas a photothermal therapy platform[J].ACS Appl.Mater.Interfaces 2014Jan.,6(3):1569–1575.)等合成了PEG修饰的金纳米棒负载纳米纤维膜，该膜在850nm波长下可以杀死癌细胞并有效抑制癌细胞的增殖。Mauro(Mauro N,Scialabba C,Pitarresi G,Giammona G.,Enhanced adhesion and in situ photothermal ablation of cancercells in surface-functionalized electrospun microfiber scaffold with grapheneoxide[J].Int.J.Pharm.,2017Jun；526(1-2):167-177.)等设计了一种可植入的聚己内酯/氧化石墨烯的电纺微纤维支架，该纤维支架有助于选择性粘附癌细胞经过光热处理后能够大量地烧蚀癌细胞。Wang(Wang X,Lv F,Li T,HanY,Yi Z,Liu M,Chang J,WuC.Electrospun micropatterned nanocomposites incorporated with Cu2snanoflowers for skin tumor therapy and wound healing[J].ACS Nano.2017vol,11(11):11337-11349.)等研究发现可将Cu₂S纳米花均匀包埋在电纺纤维膜中，用于术后皮肤癌的治疗和皮肤组织的重建。上述所公开的光热材料中均含有在体内无法全部降解的无机或有机物质，这些物质会对人体产生一定的危害。