CN104306973A - 一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用 - Google Patents
一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104306973A CN104306973A CN201410626299.1A CN201410626299A CN104306973A CN 104306973 A CN104306973 A CN 104306973A CN 201410626299 A CN201410626299 A CN 201410626299A CN 104306973 A CN104306973 A CN 104306973A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon nano
- titanium dioxide
- composite material
- filter cake
- dioxide carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用，可有效解决肿瘤治疗的用药，以及抗肿瘤热疗、光动力治疗中热敏剂、光敏剂、引发剂中的应用，方法是，由水热法在碳纳米管表面原位生长二氧化钛分子，光照作用下生成氧自由基引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合形成水凝胶，粒径为1-1000nm，碳纳米管和二氧化钛的质量比为1︰1-20，所述的二氧化钛为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛，本发明水凝胶层可有效阻止光敏剂及热敏剂流失，降低对周围正常细胞的伤害，提高二氧化钛碳纳米复合材料在肿瘤组织的有效浓度，实现肿瘤部位一次给药多次治疗的目的，增加抗肿瘤疗效，可包封具有抗肿瘤活性的光敏药物、化疗药物或基因药物。
Description
技术领域
本发明涉及医药，特别是一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用。
背景技术
恶性肿瘤已超过心血管疾病，成为城市居民首要致死病因，严重威胁着人类的生命与健康。目前，医学上普遍釆用化学疗法、放射线疗法和外科手术来治疗癌症。化学疗法通过药物来摧毁癌细胞，但是此方法对人体正常细胞的毒副作用较大。放射线疗法是使用电离辖射杀伤癌细胞并使肿瘤妻缩，可是在临床治疗时正常组织也会受到相应的福射损伤。外科手术是通过切除肿瘤组织来达到治疗癌症的目的，但是其对人体创伤较大，而且常因为癌细胞已经扩散而导致疗效较差。因此，进一步发展高效力且毒副作用小的癌症治疗新技术和新方法已经成为全世界医学领域内最为关注的课题。随着光敏物质和激光技术的不断发展，光动力学疗法为癌症治疗提供了一种微创而又有效的治疗途径。
光动力学疗法(PDT)是一种有效用于治疗恶性肿瘤的新方法，其治疗原理是利用肿瘤组织相比其周围组织选择性地摄入和潴留一些染料或药物作为光敏剂，利用激发等作为光源照射光敏剂产生大量的活性氧物质单线态氧(ROS)，可有效灭活肿瘤细胞，从而达到治疗目的。光敏剂在肿瘤内的定位是决定光动力学治疗效果的一个重要因素。因此，研究者们试图将光敏剂定位于肿瘤组织的特定区域，使光敏剂能够特异性地杀伤肿瘤细胞，而避免对健康组织或器官的损害，以期优化光动力学治疗效果，减小毒副作用。
二氧化钛(TiO2)是一种常用的光催化剂，具有良好的光吸收性能，催化活性高、化学和光稳定性好、安全无毒和廉价易得等优点，因而广泛用于有机污染物降解、消毒灭菌和自清洁等领域。并且相关研究发现，TiO2对生物体的毒性较小，在细胞水平是一种相当安全的材料。其光催化效果持久，有望成为一种更加安全的用于肿瘤治疗的新型光敏剂。目前，已经有大量实验研究证实：二氧化钛在光的催化下，对宫颈癌、膀腕癌、白血病、胃癌、肠癌、乳腺癌等多种肿瘤具有一定的治疗作用，是极有潜力的光动力学治疗材料。
然而，尽管TiO2是一种极具潜力的光动力学治疗材料，但要实现其在肿瘤治疗中的应用，仍面临诸多挑战，如：TiO2作为一种n型半导体，能带隙较宽，对可见光的利用率低，只能被太阳光中少部分的紫外光所激发，而紫外光是不能用于直接照射人体肿瘤部位的，另外二氧化钛表面光滑，吸附性能差，载药率极低，这就给其在医药领域的应用带来了很大的局限性；研究发现碳纳米管(CNTs)通常具有较大的比表面积，与半导体光催化剂复合后可大大增加后者的比表面积，有利于增强催化剂的吸附性能。而且CNTs的特殊结构有利于电子的传递，半导体光催化剂在光照下激发产生的电子可传输到CNTs中，从而实现光生电子-空穴的有效分离。此外，CNTs与催化剂复合后，可以作为敏化剂扩展光催化剂的光谱吸收范围，使其吸收光谱扩展至可见甚至近红外光区，这就大大拓展了二氧化钛作为光敏剂在医药领域的应用。而且该复合材料不会对碳纳米管本身的特性进行破坏，碳纳米管对700-1100nm范围的近红外光具有高吸收的特性，可以利用CNTs在此范围内的光热转换特性对肿瘤进行激光热疗。使得合成的复合材料同时具有光敏性和热敏性。
水凝胶是一种能够在水中溶胀、保持大量水而又不溶解于水的三维网状聚合物。水凝胶是第一种开发出用于人体的生物材料，具有良好的生物相容性、生物降解性、大多无毒或毒性小、容易加工成型等特点。水凝胶可将生物活性物质与其液态前驱液相混合，在合适的激发条件下，通过固液相转变过程简便安全地将生物活性物质封装在水凝胶的三维网络结构中，从而将目标物质固定在病灶部位。
光敏感性聚合物水凝胶的研究还处于起步阶段。由于光源安全、清洁、易于使用和控制，与其它环境敏感性聚合物水凝胶相比，光敏感性聚合物水凝胶无论是在工业领域还是生物医学领域都具有广阔的应用前景。将高度敏感的不饱和基团如二丙烯酸酯等引入到聚乙二醇单体上，形成聚乙二醇衍生物聚乙二醇二丙稀酸酯(PEGDA)，利用此黏度较小生物相容性较好的水溶性材料携带光敏剂，注射到病灶部位作为引发剂，在光作用下，短时间内形成半固态凝胶，将无机纳米材料和光敏药物定域在病灶部位，不仅可以阻止纳米材料穿透到正常组织，引起毒性，同时将光敏剂固定在水凝胶中也可以保护它们不被外界中的酶等活性物质降解，达到阻隔肿瘤细胞组织，缩短用药时间，定域给药，提高用药效率的目的。但至今未见有二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶有关技术的公开报导。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用，可有效解决肿瘤治疗的用药，以及抗肿瘤热疗、光动力治疗中热敏剂、光敏剂、引发剂中的应用。
本发明解决的技术方案是，由水热法在碳纳米管表面原位生长二氧化钛分子，光照作用下生成氧自由基引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合形成水凝胶，粒径为1-1000nm，碳纳米管和二氧化钛的质量比为1︰1-20，所述的二氧化钛为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛，由以下步骤实现：
(1)羧基化碳纳米管的合成：称取100-150mg碳纳米管，加入质量浓度96％-98％的HNO3和质量浓度65％-68％的H2SO4的混合溶液100-150ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30％的20-25ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入500-600ml超纯水进行稀释，抽滤，得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH＝7，洗涤后的滤饼60℃恒温真空干燥12-24h，得羧基化碳纳米管(COOH-CNTs)；
(2)二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管90-110mg，加入质量浓度10％的15-20ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，120℃反应60-90min，对其表面进行改性处理，抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，60℃恒温真空干燥12-24h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.08-1.79gTi(SO4)2用水10-15ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.217-0.362g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续搅拌12h，再在120-200℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，抽滤，得滤饼，滤饼60℃恒温真空干燥12h，400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2CNTs)；
(3)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶；
所述的聚乙二醇修饰的光敏单体为聚乙二醇丙烯酸二酯，聚乙二醇-N-异丙基丙烯酸酯，聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇-a-羟基酸双丙烯酸酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的任一种。
本发明采用原位凝胶，制成多用途(多功能)的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶，利用二氧化钛碳纳米复合材料作为光引发剂在病灶部位引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合，形成半固态水凝胶层，与此同时，二氧化钛作为光动力学疗法中的光敏剂在激发状态下产生活性氧对肿瘤细胞进行定域杀伤，而且可利用碳纳米管对700-1100nm范围内近红外光的光热转换特性对肿瘤进行激光热疗，该水凝胶层可有效阻止光敏剂及热敏剂流失，降低对周围正常细胞的伤害，提高二氧化钛碳纳米复合材料在肿瘤组织的有效浓度，实现肿瘤部位一次给药多次治疗的目的，增加抗肿瘤疗效。加之可以包封具有抗肿瘤活性的光敏药物，化疗药物或基因药物，更体现了癌症综合治疗，是治疗癌症药物上的一大创新，经济和社会效益巨大。
附图说明
图1为本发明二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2MWCNTs),(B)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶(TiO2MWCNTs-PEGDA)和(C)聚乙二醇丙烯酸二酯(PEGDA)的红外图谱。
图2为本发明二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2MWCNTs)光照时间-温度变化图。
具体实施方式
以下结合实施例和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
在上述给出，本发明的目的是提供一种兼具抗肿瘤光热治疗活性、光动力治疗活性以及良好生物相容性的多功能二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。该复合材料的合成工艺和化学结构均较为简单，并保留了二氧化钛的光敏性和碳纳米管光热特性；此外，该复合材料可作为光引发剂在光照或激光照射下引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合形成原位智能水凝胶，方法简单、可控、不需掺杂别的试剂或材料，还可以物理包封光敏药物，化疗药物及基因药物等抗肿瘤药物，共同达到治疗癌症的效果。
本发明的另一个目的是提供以上述多功能二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶为药物载体包封抗肿瘤药物的药物制剂。
本发明的另一个目的是提供上述多功能二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶及以上述多功能二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶为药物载体包封抗肿瘤药物的制备方法。
本发明的还有一个目的是提供上述多功能二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶及其药物制剂在医药中的应用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是通过水热法将纳米二氧化钛沉积在羧基化的碳纳米管上，在水介质中可自发形成纳米层，再借助碳纳米管的强大药物负载能力，物理负载抗肿瘤药物，构成二氧化钛碳纳米复合材料药物组合物，然后将二氧化钛碳纳米复合材料或二氧化钛碳纳米复合材料药物组合物与聚乙二醇修饰的光敏单体以一定比例物理混合后，在光照或激光作用下形成由自由基引发的聚合物光致水凝胶。由于二氧化钛碳纳米复合材料同时具有二氧化钛的光敏性和碳纳米管光热转换特性，本发明方法所制备的产品可实现光热、光动力治疗联合化疗，实现对肿瘤的综合治疗用药问题，二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备可由以下实施例给出：
实施例1
本发明在具体实施中，可由以下步骤实现：
(1)羧基化碳纳米管的合成：称取110-120mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96％-98％的HNO3和质量浓度65％-68％的H2SO4的混合溶液110-120ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30％的20-25ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入500-600ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12-24h，得羧基化碳纳米管(COOH-CNTs)；
(2)二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管90-110mg，加入质量浓度10％的15-20ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应60-90min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12-24h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.08-1.79gTi(SO4)2用水10-15ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.217-0.362g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，200℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2CNTs)；
(3)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
实施例2
本发明在具体实施中，也可由以下步骤实现：
(1)羧基化碳纳米管的合成：称取125mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96％-98％的HNO3和质量浓度65％-68％的H2SO4的混合溶液125ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30％的23ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入550ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH＝7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥20h，得羧基化碳纳米管(COOH-CNTs)；
(2)二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管100mg，加入质量浓度10％的18ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应70min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥20h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.4gTi(SO4)2用水12ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，160℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2CNTs)；
(3)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
实施例3
本发明在具体实施中，也可由以下步骤实现：
(1)羧基化碳纳米管的合成：称取140mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96％-98％的HNO3和质量浓度65％-68％的H2SO4的混合溶液140ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30％的24ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入600ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥22h，得羧基化碳纳米管(COOH-CNTs)；
(2)二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管105mg，加入质量浓度10％的18ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应80min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥22h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.6gTi(SO4)2用水14ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.36g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，190℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料(TiO2CNTs)；
(3)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
上述所制备的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶，进行红外分析见图1，从图可知：二氧化钛碳纳米复合材料作为光引发剂成功引发聚乙二醇丙烯酸二酯单体聚合形成水凝胶，方法简单方便，可有效实现在制备治疗抗肿瘤药物中的应用，抗肿瘤药物是化疗药物、光敏剂和核酸药物的一种；在抗肿瘤热疗的热敏剂中的应用；在光动力治疗的光敏剂中的应用。并经实验取得了非常满意的有益技术效果，有关实验资料如下：
本发明二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶兼具光疗及热疗活性，进行体外及体内光动力治疗与光热治疗的应用试验：
1)将制得的二氧化钛碳纳米复合材料制成均匀分散的水溶液，加入到聚乙二醇修饰的光敏单体溶液中，形成预聚物水溶液，将该预聚物加入到癌细胞A中进行培养，给药后3h后用光源B光照，光照3-10min，显微镜下观察凝胶的形成情况，继续培养24小时，测定癌细胞A的存活率。
2)将制得的二氧化钛碳纳米复合材料制成均匀分散的水溶液，加入到聚乙二醇修饰的光敏单体溶液中，形成预聚物水溶液，皮下原位注射到荷瘤C小鼠肿瘤部位，给药1h后，在小鼠荷瘤部位使用光源D光照，光照时间为5-10min，测量荷瘤小鼠C的肿瘤体积大小。
上述1)中的癌细胞A为：器官表面或者内部出现的各种实体瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大肠癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宫颈癌，喉癌，甲状腺癌，舌癌，脑瘤(颅内肿瘤)，小肠肿瘤，胆囊癌，胆管癌，肾癌，前列腺癌，阴茎癌，睾丸肿瘤，子宫内膜癌，绒毛膜癌，阴道恶性肿瘤，外阴恶性肿瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮肤癌，恶性黑色素瘤，肉瘤中的一种。
上述1)中的光源B为：400-1100nm波长的宽波长光源或者激光中的一种。优选808nm激光。
上述步骤2)中的荷瘤小鼠C为：器官表面出现的各种实体瘤，鼻咽癌，乳腺癌，喉癌，舌癌，阴茎癌，睾丸肿瘤，外阴恶性肿瘤，皮肤癌，恶性黑色素瘤，肉瘤中的一种。
上述步骤2)中的光源D为：400-1100nm波长的宽波长光源或者激光中的一种。优选808nm激光。
本发明二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶作为兼具光疗及热疗活性的原位治疗载体来进行肿瘤治疗时，808nm激光能够深入穿透生物体，光线有效到达注射到肿瘤部位的预聚物溶液，激发二氧化钛碳纳米复合材料产生氧自由基引发预聚物聚合形成水凝胶，将二氧化钛碳纳米复合材料固定在肿瘤部位，同时生成的活性氧可以对肿瘤进行光杀伤作用，另外碳纳米管本身的光热转换特性可以将接收到的近红外光转化为热，对肿瘤进行热杀伤，而且水凝胶层可有效阻止二氧化钛碳纳米复合材料的流失，降低对周围正常细胞的伤害，提高二氧化钛碳纳米复合材料在肿瘤组织的有效浓度，另外经过反复10次共10h的稳定性测试，证明该复合材料的活性损失小于8％，无明显失活现象，这样就可以实现肿瘤部位一次给药多次光照治疗的目的，增加抗肿瘤疗效。
本发明二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶可以制成以下药物制剂剂型：注射剂、分散剂、贴剂、凝胶剂、植入剂等。本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶可以加入各种制剂的添加剂，比如：生理盐水、葡萄糖、缓冲溶液和防腐剂等以便于制备成需要的剂型。给药方式可以为：肌肉注射、瘤内注射和皮下注射、透皮给药、体内植入方式等。
本发明二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶作为药物转运载体在肿瘤治疗药物中的应用，并进行实验，以得到证明：
1)将制得的二氧化钛碳纳米复合材料和抗肿瘤药物甲通过方式乙进行结合。
2)将装载药物的二氧化钛碳纳米复合材料与聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀组成预聚物，在光照作用下，进行体外抗肿瘤细胞评价和在体内的抗肿瘤评价。
上述1)中的抗肿瘤药物甲为：抗肿瘤化疗药物、光敏剂和核酸药物，比如：多西紫杉醇、紫杉醇、阿霉素、顺铂、卡铂、柔红霉素、血卟啉单甲醚、吲哚青绿、寡义反核苷酸、小干扰RNA和酶类药物中的一种或几种。
上述1)中的方式乙为：超声、搅拌、探超和旋转蒸发中的一种或几种。
上述2)中的肿瘤细胞为：器官表面或者内部出现的各种实体瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大肠癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宫颈癌，喉癌，甲状腺癌，舌癌，脑瘤(颅内肿瘤)，小肠肿瘤，胆囊癌，胆管癌，肾癌，前列腺癌，阴茎癌，睾丸肿瘤，子宫内膜癌，绒毛膜癌，阴道恶性肿瘤，外阴恶性肿瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮肤癌，恶性黑色素瘤，肉瘤中的一种。
上述2)中的肿瘤为：器官表面出现的各种实体瘤，鼻咽癌，乳腺癌，喉癌，舌癌，阴茎癌，睾丸肿瘤，外阴恶性肿瘤，皮肤癌，恶性黑色素瘤，肉瘤中的一种。
本发明装载药物的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶可以制成以下药物制剂剂型：注射剂、分散剂、贴剂、凝胶剂、植入剂等。本发明装载药物的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶可以加入各种制剂的添加剂，比如：生理盐水、葡萄糖、缓冲溶液和防腐剂等以便于制备成需要的剂型。给药方式可以为：肌肉注射、瘤内注射和皮下注射、透皮给药、体内植入方式等。
实验1
二氧化钛碳纳米复合材料的光热效应：配制一系列浓度的二氧化钛碳纳米复合材料溶液，采用808nm NIR激光仪以2W/cm2的能量密度进行照射，并于0、1、2、3、4、5、6min测量溶液的温度，见图2，从图可知：二氧化钛碳纳米复合材料具有优良的光热转化作用，说明形成的复合材料并没有影响碳纳米管的光热特性，此外，二氧化钛碳纳米复合材料的光热转换效应呈现浓度和时间依赖性。
实验2
使用光照射本发明的二氧化钛碳纳米复合材料的光动力学效应：将MCF-7乳腺癌细胞(由上海细胞库提供)用作待考察的癌细胞。将MCF-7细胞培养在含胎牛血清(FBS)10％，青链霉素混合液1％的RPMI 1640培养基中，培养箱条件为37℃、5％CO2，每2～3天传代一次。收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度，6孔板每孔加入1ml，铺板使待测细胞调密度至5×104个/孔。置于5％CO2，37℃孵育24h，至细胞单层铺满孔底，加入浓度梯度(20、50μg/ml)的实施例1中的二氧化钛碳纳米复合材料，设置复孔为2～4个。加药4h后，光照组放置在808nm激光2W中2min，保持光照过程中温度在37℃，光照结束后加入活性氧探针，用铝箔包裹细胞版置于CO2培养箱中孵育0.5h，终止培养，吸出含药培养基，每孔用3mlPBS洗2遍，用70％冰乙醇固定0.5h，然后置于荧光显微镜下观察活性氧产生情况。
对荧光显微镜结果进行记录，二氧化钛碳纳米复合材料在近红外光照射下肿瘤细胞内可以产生大量活性氧，可作为光引发剂引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合形成水凝胶，以及作为光敏剂用于对肿瘤进行光动力学治疗。
实验3
使用光照射本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶对肿瘤体外及体内抗肿瘤活性测定：
体外肿瘤细胞生长的抑制活性的测定：将MCF-7乳腺癌细胞(由上海细胞库提供)用作待考察的癌细胞。将MCF-7细胞培养在含胎牛血清(FBS)10％，青链霉素混合液1％的RPMI1640培养基中，培养箱条件为37℃、5％CO2，每2～3天传代一次。收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度，96孔板每孔加入200μl，铺板使待测细胞调密度至5×103个/孔，(边缘孔用无菌PBS填充)。置于5％CO2，37℃孵育24h，至细胞单层铺满孔底(96孔平底板)，加入浓度梯度的二氧化钛碳纳米复合材料与聚乙二醇修饰的光敏单体预聚物溶液(二氧化钛碳纳米复合材料浓度：5、10、20、50、100μg/ml)，设置复孔为4～6个。光照组放置在808nm激光2W中2min，保持光照过程中温度在37℃，光照结束后用铝箔包裹细胞版置于CO2培养箱中孵育24h，对于不光照组而言，则直接用铝箔包裹细胞版置于CO2培养箱中孵育24h，终止培养，吸出含药培养基，每孔用150μl PBS洗2遍，加入预冷的10％TCA 200μl，4℃放置1h。倒掉固定液。每孔用去离子水洗5遍，甩干，空气干燥。每孔加入100μl的SRB溶液，静置放置10min，未与蛋白结合的SRB用1％醋酸洗5遍，空气干燥。结合的SRB用150μl 10mmol/L非缓冲Tris碱溶解。在515nm处测定每孔的OD值。存活率的计算公式：存活率＝实验组OD值/对照组OD值，其中实验组和对照组均为扣除空包对照组后的值。
已经证实当用光照射2min，本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶极大的影响了MCF-7细胞的增殖。
光照射时，本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的体内抗肿瘤活性测定：取小鼠S180腹水瘤细胞，用注射用生理盐水以3:1比例稀释后，每只小鼠于腹腔注射0.3ml，小鼠喂养7天后，抽取小鼠S180腹水瘤细胞，计数后以注射用生理盐水稀释成浓度为2×106个/ml的细胞悬液，皮下接种于小鼠右前肢上部。小鼠接种肿瘤7d后，取其中36只肿瘤体积≥100mm3昆明小鼠，随机分为6组，每组6只。具体分组如下：(1)对照组(NS组)：生理盐水；(2)生理盐水激光组；(3)二氧化钛碳纳米复合材料组；(4)二氧化钛碳纳米复合材料激光组；(5)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶组；(6)二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶激光组。6组均采用瘤内给药的方式，给药体积均为100μl，其中光照组使用的光源为808nm激光源，功率为2W，水凝胶组给药后激光照射肿瘤部位，照射时间为3min，使得预聚物在肿瘤部位形成水凝胶。激光组给药后每天照射一次，照射时间为3min，共照射7天。整个实验过程中每日观察小鼠生活状态，每天称其体重并使用游标卡尺测量小鼠肉瘤的长径(A)与短径(B)，按公式肿瘤体积计算肿瘤体积。
当给药本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶合并激光照射时，小鼠的肿瘤体积的增加得到了明显的抑制。
实验4
本发明二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶作为药物转运载体在肿瘤治疗药物中的应用。
制备工艺：二氧化钛碳纳米复合材料5mg，溶解于5ml水中搅拌30min，冰浴条件下探头超声30min。10mg阿霉素溶解在水中，然后二者混合，冰浴条件下探头超声30min，室温搅拌过夜，重蒸水透析1d，离心(4000rpm)15min，冷冻干燥。采用紫外分光光度法，于480nm波长处测定阿霉素的含量。以公式(1)计算样品的载药量。载药量达到40％。然后将制剂重新分散于水中，加入聚乙二醇丙烯酸二酯(PEGDA)，搅拌30min，混合均匀，作为二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚乙二醇丙烯酸二酯预聚物预聚物，此预聚物在可见或近红外光的照射下形成二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶制剂。
本发明中二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶给药系统的体外抗肿瘤活性：将MCF-7乳腺癌细胞(由上海细胞库提供)用作待考察的癌细胞。将MCF-7细胞培养在含胎牛血清(FBS)10％，青链霉素混合液1％的RPMI 1640培养基中，培养箱条件为37℃、5％CO2，每2～3天传代一次。收集对数期细胞，调整细胞悬液浓度，96孔板每孔加入200μl，铺板使待测细胞调密度至5×103个/孔，(边缘孔用无菌PBS填充)。置于5％CO2，37℃孵育24h，至细胞单层铺满孔底(96孔平底板)，加入浓度梯度(阿霉素浓度0、0.1、0.5、1、2、4、8μg/ml)的实施例5中的二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚乙二醇丙烯酸二酯预聚物，不加入实施例5中的二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚乙二醇丙烯酸二酯预聚物为对照组，设置复孔为4～6个。光照组放置在808nm近红外光2W中2min，保持光照过程中温度在37℃，光照结束后用铝箔包裹细胞版置于CO2培养箱中孵育24h，对于不光照组而言，则直接用铝箔包裹细胞版置于CO2培养箱中孵育24h，终止培养，吸出含药培养基，每孔用150μl PBS洗2遍，加入预冷的10％TCA 200μl，4℃放置1h。倒掉固定液。每孔用去离子水洗5遍，甩干，空气干燥。每孔加入100μl的SRB溶液，静置放置10min，未与蛋白结合的SRB用1％醋酸洗5遍，空气干燥。结合的SRB用150μl 10mmol/L非缓冲Tris碱溶解。在515nm处测定每孔的OD值。抑制率的计算公式：抑制率＝1—实验组OD值/对照组OD值，其中实验组和对照组均为扣除空包对照组后的值。
实验证明本发明中的二氧化钛碳纳米复合材料在光照作用下可以引发PEGDA单体聚合，形成二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚乙二醇丙烯酸二酯水凝胶，该水凝胶在激光的照射下作为热敏剂及光敏剂能更好的发挥出抗肿瘤药物的疗效，更明显的抑制肿瘤细胞的增殖。
本发明中二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶给药系统的体内抗肿瘤活性：取小鼠S180腹水瘤细胞，用注射用生理盐水以3:1比例稀释后，每只小鼠于腹腔注射0.3ml，小鼠喂养7天后，抽取小鼠S180腹水瘤细胞，计数后以注射用生理盐水稀释成浓度为2×106个/ml的细胞悬液，皮下接种于小鼠右前肢上部。小鼠接种肿瘤7d后，取其中36只肿瘤体积≥100mm3昆明小鼠，随机分为6组，每组6只。具体分组如下：(1)对照组(NS组)：生理盐水；(2)阿霉素组；(3)二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素组；(4)二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素组光照组；(5)二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶组；(6)二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶光照组。阿霉素组、二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素组、二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素组光照组、二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶组及二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素-聚合物复合水凝胶光照组的阿霉素给药剂量相等，都为6.8mg/kg。6组均采用瘤内给药的方式，给药体积均为100μl，其中光照组使用的光源为808nm激光源，功率为2W，水凝胶组给药后激光照射肿瘤部位，照射时间为3min，使得预聚物在肿瘤部位形成水凝胶。光照组给药后每天照射一次，照射时间为3min，共照射7天。整个实验过程中每日观察小鼠生活状态，每天称其体重并使用游标卡尺测量小鼠肉瘤的长径(A)与短径(B)，按公式肿瘤体积计算肿瘤体积。
当给药二氧化钛碳纳米复合材料/阿霉素时，小鼠的肿瘤体积的增加比起阿霉素注射液得到了明显的抑制。合并水凝胶和激光照射时，小鼠的肿瘤体积的增加得到了更加明显的抑制。
在做上述实验的同时，还采用其它光源以及抗肿瘤药物做了类似的实验，均取得了相同和相类似的结果，本发明分组科学，方法稳定可靠，其它实验结果不再一一列举。
本发明与现有技术相比具有以下突出的有益技术效果：
1)本发明所述的一种二氧化钛碳纳米复合材料，不会对二氧化钛以及碳纳米管本身的特性进行破坏，保留并增强了二氧化钛的光催化活性，并将二氧化钛的吸收光谱成功拓展到了可见光及近红外光区，同时保留了碳纳米管优良的近红外光热转换特性。使得其可以同时作为光敏剂及热敏剂用于医药领域。测试结果表明，这种二氧化钛碳纳米复合材料，具有很低的生物毒性，物理及化学稳定性良好，质量好，其制备方法简单，条件容易满足，原料来源丰富，成本低。
2)本发明所述的一种二氧化钛碳纳米复合材料，可以在可见或近红外光的照射下产生氧自由基，作为引发剂引发光敏单体的聚合，形成光致水凝胶。同时，在所形成的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的体系中，二氧化钛碳纳米复合材料同时又可作为治疗剂，通过在光照作用下产生活性氧及热从而对肿瘤进行光动力学治疗以及热疗。
3)本发明的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶，利用此黏度较小生物相容性较好的水溶性材料携带光敏剂，注射到病灶部位作为引发剂，在光作用下，短时间内形成半固态凝胶，将无机纳米材料和光敏药物定域在病灶部位，可有效阻止光敏剂及热敏剂流失，降低对周围正常细胞的伤害，提高二氧化钛碳纳米复合材料在肿瘤组织的有效浓度，实现肿瘤部位一次给药多次治疗的目的，增加抗肿瘤疗效，同时将光敏剂固定在水凝胶中也可以保护它们不被外界中的酶等活性物质降解，达到阻隔肿瘤细胞组织，缩短用药时间，定域给药，提高用药效率的目的。加之可以包封具有抗肿瘤活性的光敏药物，化疗药物或基因药物，有效解决了癌症的综合治疗，功能多，用途广，是抗肿瘤药物上的创新，经济和社会效益巨大。
Claims (8)
1.一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，由水热法在碳纳米管表面原位生长二氧化钛分子，光照作用下生成氧自由基引发聚乙二醇修饰的光敏单体聚合形成水凝胶，粒径为1-1000nm，碳纳米管和二氧化钛的质量比为1︰1-20，所述的二氧化钛为锐钛型二氧化钛或金红石型二氧化钛，由以下步骤实现：
（1）羧基化碳纳米管的合成：称取100-150mg碳纳米管，加入质量浓度96%-98%的HNO3和质量浓度65%-68%的H2SO4的混合溶液100-150ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30%的20-25ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入500-600ml超纯水进行稀释，抽滤，得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，洗涤后的滤饼60℃恒温真空干燥12-24h，得羧基化碳纳米管；
（2）二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管90-110mg，加入质量浓度10%的15-20ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，120℃反应60-90min，对其表面进行改性处理，抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，60℃恒温真空干燥12-24h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.08-1.79gTi(SO4)2用水10-15ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.217-0.362g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌12h，再在120-200℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，抽滤，得滤饼，滤饼60℃恒温真空干燥12h，400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料；
（3）二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0 mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30 min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶；
所述的聚乙二醇修饰的光敏单体为聚乙二醇丙烯酸二酯，聚乙二醇-N-异丙基丙烯酸酯，聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇-a-羟基酸双丙烯酸酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的任一种。
2.根据权利要求1所述的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）羧基化碳纳米管的合成：称取110-120mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96%-98%的HNO3和质量浓度65%-68%的H2SO4的混合溶液110-120ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30%的20-25ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入500-600ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12-24h，得羧基化碳纳米管；
（2）二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管90-110mg，加入质量浓度10%的15-20ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应60-90min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12-24h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.08-1.79gTi(SO4)2用水10-15ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.217-0.362g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，200℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料；
（3）二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0 mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30 min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）羧基化碳纳米管的合成：称取125mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96%-98%的HNO3和质量浓度65%-68%的H2SO4的混合溶液125ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30%的23ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入550ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH=7，洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥20h，得羧基化碳纳米管；
（2）二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管100mg，加入质量浓度10%的18ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应70min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥20h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.4gTi(SO4)2用水12ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.3g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，160℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料；
（3）二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0 mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30 min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）羧基化碳纳米管的合成：称取140mg碳纳米管，放入烧瓶中，加入质量浓度96%-98%的HNO3和质量浓度65%-68%的H2SO4的混合溶液140ml，HNO3和H2SO4的体积比1︰3，磁力搅拌24h，向混合溶液中缓慢加入质量浓度30%的24ml H2O2，反应48h，成反应液，向反应液中加入600ml超纯水进行稀释，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥22h，得羧基化碳纳米管；
（2）二氧化钛碳纳米复合材料的合成：取上述羧基化碳纳米管105mg，加入质量浓度10%的18ml硝酸，搅拌、超声使其分散均匀，然后置于反应釜中120℃反应80min，对其表面进行改性处理，然后通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼用超纯水洗至pH为7，将洗涤后的滤饼放入真空干燥箱中60℃恒温真空干燥22h，得到干燥的表面改性的羧基化碳纳米管，将1.6gTi(SO4)2用水14ml溶解成溶液，再将干燥的表面改性的羧基化碳纳米管加入到Ti(SO4)2溶液中，搅拌4h，向溶液中加入0.36g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌12h，然后转移至反应釜中，190℃水热反应72h，离心分离，得粗产物，将粗产物用去离子水和无水乙醇分别洗3次，然后离子交换12h，通过孔径为0.22μm的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，滤饼置于真空干燥箱中60℃恒温真空干燥12h，再400℃煅烧3h，得二氧化钛碳纳米复合材料；
（3）二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的合成：配制质量浓度为0.5-4.0 mg/ml的二氧化钛碳纳米复合材料水溶液，超声、搅拌使其均匀分散，然后加入体积量1︰1的聚乙二醇修饰的光敏单体溶液，混合均匀成预聚物，在37℃下，用可见光或近红外光对预聚物溶液进行光照1-30 min，引发单体聚合反应成二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶。
5.权利要求1或2-4任一项所述方法制备的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶在制备治疗抗肿瘤药物中的应用。
6.根据权利要求5所述的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶在制备治疗抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，所述的抗肿瘤药物是化疗药物、光敏剂和核酸药物的一种。
7.权利要求1或2-4任一项所述方法制备的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶在抗肿瘤热疗的热敏剂中的应用。
8.权利要求1或2-4任一项所述方法制备的二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶在光动力治疗的光敏剂中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410626299.1A CN104306973A (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410626299.1A CN104306973A (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104306973A true CN104306973A (zh) | 2015-01-28 |
Family
ID=52362380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410626299.1A Pending CN104306973A (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种二氧化钛碳纳米复合材料-聚合物复合水凝胶的制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104306973A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104645354A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种黑色二氧化钛肿瘤诊疗剂及其制备方法和应用 |
| CN108697810A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-10-23 | 联邦科学与工业研究组织 | 用于剂的控制释放的聚合物复合材料 |
-
2014
- 2014-11-07 CN CN201410626299.1A patent/CN104306973A/zh active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HUI ZHANG ET AL.: "Novel TiO2/PEGDA Hybrid Hydrogel Prepared in Situ on Tumor Cells for Effective Photodynamic Therapy", 《ACS APPL. MATER. INTERFACES》 * |
| KE DAI ET AL.: "Multiwalled Carbon Nanotube-TiO2 Nanocomposite for Visible-Light-Induced Photocatalytic Hydrogen Evolution", 《JOURNAL OF NANOMATERIALS》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104645354A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-27 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种黑色二氧化钛肿瘤诊疗剂及其制备方法和应用 |
| CN108697810A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-10-23 | 联邦科学与工业研究组织 | 用于剂的控制释放的聚合物复合材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Near-infrared-triggered in situ hybrid hydrogel system for synergistic cancer therapy | |
| CN106512023B (zh) | 双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法 | |
| CN108159422A (zh) | 一种自组装载药系统及其复合制剂的制备方法 | |
| CN103230604B (zh) | 一种磁性水溶性富勒烯及其制备方法和应用 | |
| CN106039326A (zh) | 一种锆‑卟啉金属有机框架材料的纳米抗癌探针的制备方法 | |
| CN105056233A (zh) | 具有近红外光热和体内荧光成像特性的多功能介孔二氧化硅纳米粒及其制备方法和应用 | |
| CN109847062A (zh) | 一种槲皮素金属纳米药物及其制备方法和应用 | |
| Qian et al. | An anti-aggregation NIR-II heptamethine-cyanine dye with a stereo-specific cyanine for imaging-guided photothermal therapy | |
| CN104826127A (zh) | 光热和光动联合抗肿瘤的以叶酸介导的金纳米星为载体的药物传递系统的制备方法及应用 | |
| CN106729738A (zh) | 一种枝状金铂双金属纳米粒子及其制备方法和应用 | |
| CN104353075A (zh) | 一种水溶性磁性二氧化钛及其制备方法与应用 | |
| CN103316340A (zh) | 一种具有等离子光热/光动力治疗性能的金纳米复合粒子及其制备方法 | |
| CN106362149A (zh) | 集癌症成像与光疗于一体的门控型药物复合物及制备方法 | |
| CN103705928A (zh) | 单层MoS2纳米片、制备方法以及纳米药物载体 | |
| CN105194679A (zh) | 有抗肿瘤药物纳米层的透明质酸修饰的二氧化钛-氧化石墨烯复合材料制备方法及应用 | |
| CN104368003A (zh) | 一种透明质酸修饰的Au掺杂二氧化钛纳米管的制备方法及其应用 | |
| Cui et al. | A generic self-assembly approach towards phototheranostics for NIR-II fluorescence imaging and phototherapy | |
| GB2615705A (en) | Use of artemisinin and derivative thereof in preparation of sensitizer for thermodynamic therapy | |
| CN103007281B (zh) | 多机制治疗肿瘤光热控释长循环药物转运系统的制备方法及其应用 | |
| CN113559064A (zh) | 一种新型自供氧脂质体纳米粒及其制备方法与应用 | |
| Xu et al. | PLGA-coated methylene blue nanoparticles for photoacoustic imaging and photodynamic/photothermal cascaded precisely synergistic therapy of tumor | |
| CN112755182A (zh) | 一种特异性激活免疫系统的纳米材料的制备和应用 | |
| CN106890341A (zh) | 基于化学交联的光疗纳米制剂及其制备方法和应用 | |
| CN103784978A (zh) | 一种蛋白-染料复合物及其应用 | |
| CN103316341A (zh) | 富勒烯-纳米金复合材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Zhenzhong Inventor after: Zhang Huijuan Inventor after: Guo Jimin Inventor after: Jiao Xiaojing Inventor after: Ji Yandan Inventor after: Chen Qianqian Inventor after: Zhu Xiali Inventor after: Zhang Hongling Inventor before: Zhang Huijuan Inventor before: Jiao Xiaojing Inventor before: Ji Yandan Inventor before: Chen Qianqian Inventor before: Zhu Xiali Inventor before: Zhang Zhenzhong Inventor before: Zhang Hongling |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150128 |