CN107875392B - 一种复合型纳米氧化石墨烯药物载体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合型纳米氧化石墨烯药物载体，它是一种将天然抗肿瘤提取物蟛蜞菊内酯和光敏剂吲哚菁绿通过π‑π堆积作用共同结合到纳米氧化石墨烯表面的药物载体。上述复合型纳米氧化石墨烯药物载体的制备方法主要是：先利用超声手段处理氧化石墨烯，得到纳米氧化石墨烯，再利用π‑π堆积作用，先后将蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿负载于纳米氧化石墨烯表面。本发明制备方法简单，将氧化石墨烯粒径控制在100～200nm，延长药物载体在体内的循环时间，该复合型纳米氧化石墨烯药物载体能够吸收600～900nm近红外光，并将光能转化为热能，实现光热治疗，并且在808nm近红外光照射下，产生活性氧，实现光动力治疗的目的。

Description

一种复合型纳米氧化石墨烯药物载体及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料领域，特别涉及一种氧化石墨烯药物载体及其制备方法。
背景技术
石墨烯是2004年发现的近乎完美的单原子层结构的新型二维纳米材料，因其具有良好的力学、导热性能和很高的比表面积，科学家们普遍认为石墨烯在能源、信息以及生物医药等领域具有重要的试剂应用前景。氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种衍生物，其表面富含环氧基、羰基、羟基和羧基等官能团，含氧官能团中的氢和氧会和水分子形成氢键作用力而进一步加大氧化石墨烯的亲水性。另外，含氧官能团的存在为有机小分子、有机大分子和其他基团的连接提供了可用的活性位点。因此，氧化石墨烯有望成为一种新型的、高效的药物运输载体。
作为药物运输载体，特别是针对肿瘤治疗的药物载体，氧化石墨烯的尺寸应该控制在100～200nm范围较好，这既能保证氧化石墨烯在体内进行稳定运输，又不至于很快的被生物体通过新陈代谢排出体外，同时能够有效的利用肿瘤组织高渗透长滞留(EPR)效应，从而实现长效稳定的治疗效果。然而，目前氧化石墨烯尺寸普遍较大，并且很难控制其尺寸均一性。
除此之外，将氧化石墨烯作为药物载体，单纯负载常规化疗药物，已经无法满足肿瘤治疗的需要。因此，为了克服常规单一化疗手段所出现的治疗瓶颈，应联合其他治疗手段，例如光热治疗、光动力治疗等，进行协同治疗，从而达到更为理想的肿瘤治疗效果。针对上述问题，氧化石墨烯药物载体仍需要进一步完善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备方法简单、尺寸可控、均一，且集化疗、光热治疗和光动力治疗为一体的复合型纳米氧化石墨烯药物载体及其制备方法。
本发明的纳米氧化石墨烯药物载体是一种将天然抗肿瘤提取物蟛蜞菊内酯和光敏剂吲哚菁绿通过π-π堆积作用共同结合到纳米氧化石墨烯表面的药物载体。
上述纳米氧化石墨烯药物载体的制备方法如下：
(1)用超声探头将氧化石墨烯溶液在500～600W功率下，超声4～5h，得到粒径在100～200nm之间的纳米氧化石墨烯溶液；
(2)按每10mL无水乙醇加入1～3mg蟛蜞菊内酯的比例，将蟛蜞菊内酯溶于无水乙醇中，再按Tween-80与无水乙醇的体积比为2-3:1000的比例，向蟛蜞菊内酯中加入Tween-80，在350W超声波清洗仪中超声10～20min，使蟛蜞菊内酯充分溶解，得到0.1～0.3mg/mL的蟛蜞菊内酯乙醇溶液；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的纳米氧化石墨烯溶液和蟛蜞菊内酯溶液按照1～2：2～1的体积比进行混合，在350W超声波清洗仪中超声50～70min，使两种溶液充分混合均匀；所得溶液在25～28℃，70～80rpm条件下，旋转混合孵育10～12h；
(4)将步骤(3)所得溶液用旋转蒸发仪，在35～38℃，70～80rpm条件下，旋蒸20～30min，除去体系中的乙醇，将所得溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤1～3次，得到负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯；
(5)配置浓度为0.25～0.5mg/mL的吲哚菁绿溶液，将步骤(4)所得溶液与吲哚菁绿溶液按照体积比为1～2：2～1的比例混合，磁力搅拌10～12h，得到蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯，即复合型纳米氧化石墨烯药物载体。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、制备方法简单，制得的纳米氧化石墨烯药物载体尺寸均一，通过简单易行的方法，将粒径控制在100～200nm，能够有效延长药物在体内的循环时间；
2、制得的纳米氧化石墨烯药物载体能够吸收600～900nm近红外光，并将光能转化为热能，实现光热治疗；同时，在808nm近红外光照射下，能够产生活性氧，杀伤肿瘤细胞，实现光动力治疗；
3、制得的纳米氧化石墨烯药物载体，将化疗、光热治疗和光动力治疗三种治疗手段结合在一起，与常规药物载体相比，克服了传统单一治疗手段存在的瓶颈。
附图说明
图1是本发明实施例1所得复合型纳米氧化石墨烯药物载体的电镜图；
图2是本发明实施例1所得复合型纳米氧化石墨烯药物载体的的纳米氧化石墨烯粒径分布图；
图3是本发明实施例2所得复合型纳米氧化石墨烯药物载体的紫外-可见吸收光谱图；
图4是本发明实施例3所得复合型纳米氧化石墨烯药物载体的光热转换效果图；
图5是本发明实施例3所得复合型纳米氧化石墨烯药物载体的活性氧产生情况检测图。
具体实施方式
实施例1
将0.5mg/mL氧化石墨烯溶液，用超声探头在500W功率下，超声4h，得到粒径为200nm的纳米氧化石墨烯溶液；称取1mg蟛蜞菊内酯溶于10mL无水乙醇中，加入20μL Tween-80，在350W超声波清洗仪中超声10min，使蟛蜞菊内酯充分溶解，得到0.1mg/mL的蟛蜞菊内酯乙醇溶液；
将得到的纳米氧化石墨烯溶液和蟛蜞菊内酯溶液按照1：2的体积比进行混合，在350W超声波清洗仪中超声50min，使两种溶液充分混合均匀；所得溶液在25℃，70rpm条件下，旋转混合孵育10h；然后，将所得溶液用旋转蒸发仪，在35℃，70rpm条件下，旋蒸20min，除去体系中的乙醇，将所得溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤3次，得到负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯；
配置浓度为0.25mg/mL的吲哚菁绿溶液，将负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯溶液与吲哚菁绿溶液按照体积比为1：2的比例混合，磁力搅拌10h，得到复合型纳米氧化石墨烯药物载体。
应用透射电子显微镜对蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯进行形貌表征，如图1所示，蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯呈现出薄片状结构；
应用动态光散射仪对蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯进行粒径表征，如图2所示，蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯的粒径主要分布在100～200nm。
实施例2
将0.6mg/mL氧化石墨烯溶液，用超声探头在550W功率下，超声4.5h，得到粒径为150nm的纳米氧化石墨烯溶液；称取2mg蟛蜞菊内酯溶于10mL无水乙醇中，加入25μL Tween-80，在350W超声波清洗仪中超声15min，使蟛蜞菊内酯充分溶解，得到0.2mg/mL的蟛蜞菊内酯乙醇溶液；
将得到的纳米氧化石墨烯溶液和蟛蜞菊内酯溶液按照1：1的体积比进行混合，在350W超声波清洗仪中超声60min，使两种溶液充分混合均匀；所得溶液在26℃，75rpm条件下，旋转混合孵育11h；然后，将所得溶液用旋转蒸发仪，在37℃，75rpm条件下，旋蒸25min，除去体系中的乙醇，将所得溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤1次，得到负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯；
配置浓度为0.4mg/mL的吲哚菁绿溶液，将负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯溶液与吲哚菁绿溶液按照体积比为1：1的比例混合，磁力搅拌11h，得到复合型纳米氧化石墨烯药物载体。
应用紫外可见光谱仪对蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯进行表征，如图3所示，蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯在600～900nm区域存在吸收峰。
实施例3
将0.8mg/mL氧化石墨烯溶液，用超声探头在600W功率下，超声5h，得到粒径为100nm的纳米氧化石墨烯溶液；称取3mg蟛蜞菊内酯溶于10mL无水乙醇中，加入30μL Tween-80，在350W超声波清洗仪中超声20min，使蟛蜞菊内酯充分溶解，得到0.3mg/mL的蟛蜞菊内酯乙醇溶液；
将得到的纳米氧化石墨烯溶液和蟛蜞菊内酯溶液按照2：1的体积比进行混合，在350W超声波清洗仪中超声70min，使两种溶液充分混合均匀；所得溶液在28℃，80rpm条件下，旋转混合孵育12h；然后，将所得溶液用旋转蒸发仪，在38℃，80rpm条件下，旋蒸30min，除去体系中的乙醇，将所得溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤2次，得到负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯；
配置浓度为0.5mg/mL的吲哚菁绿溶液，将负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯溶液与吲哚菁绿溶液按照体积比为2：1的比例混合，磁力搅拌12h，得到复合型纳米氧化石墨烯药物载体。
应用808nm近红外激光器对1mL蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯溶液进行照射，并记录温度变化，如图4所示，蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯在照射10min后，温度升高至79.4℃，证明了蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯具有良好的光热治疗效果；同样在808nm近红外激光器照射下，向1mL蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯溶液中加入10μL 20mM DPBF，测定不同时间点，溶液在410nm处吸光度，并与起始吸光度进行比较，由于DPBF能够与溶液中的活性氧进行结合，导致溶液在410nm处吸光度下降，因此用来判断溶液中是否有活性氧的产生，如图5所示，蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯溶液随着照射时间增加，吸光度逐渐降低，证明溶液中有活性氧的产生，从而证明蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯具有光动力治疗的效果。

Claims (2)

1.一种复合型纳米氧化石墨烯药物载体，其特征在于：它是将天然抗肿瘤提取物蟛蜞菊内酯和光敏剂吲哚菁绿通过π-π堆积作用共同结合到纳米氧化石墨烯表面的药物载体。
2.权利要求1的复合型纳米氧化石墨烯药物载体的制备方法，其特征在于：
(1)用超声探头将氧化石墨烯溶液在500～600W功率下，超声4～5h，得到粒径在100～200nm之间的纳米氧化石墨烯溶液；
(2)按每10mL无水乙醇加入1～3mg蟛蜞菊内酯的比例，将蟛蜞菊内酯溶于无水乙醇中，再按Tween-80与无水乙醇的体积比为2-3:1000的比例，向蟛蜞菊内酯中加入Tween-80，在350W超声波清洗仪中超声10～20min，使蟛蜞菊内酯充分溶解，得到0.1～0.3mg/mL的蟛蜞菊内酯乙醇溶液；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中得到的纳米氧化石墨烯溶液和蟛蜞菊内酯溶液按照1～2：2～1的体积比进行混合，在350W超声波清洗仪中超声50～70min，使两种溶液充分混合均匀；所得溶液在25～28℃，70～80rpm条件下，旋转混合孵育10～12h；
(4)将步骤(3)所得溶液用旋转蒸发仪，在35～38℃，70～80rpm条件下，旋蒸20～30min，除去体系中的乙醇，将所得溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤1～3次，得到负载有蟛蜞菊内酯的纳米氧化石墨烯；
(5)配置浓度为0.25～0.5mg/mL的吲哚菁绿溶液，将步骤(4)所得溶液与吲哚菁绿溶液按照体积比为1～2：2～1的比例混合，磁力搅拌10～12h，得到蟛蜞菊内酯与吲哚菁绿共负载的纳米氧化石墨烯，即复合型纳米氧化石墨烯药物载体。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102370980A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 同济大学 用于光动力治疗的纳米氧化石墨烯载体的制备方法
WO2017066583A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 University Of Utah Research Foundation A nanomaterial complex comprising graphene oxide associated with a therapeutic agent and methods of use
KR20170046084A (ko) * 2015-10-20 2017-04-28 한양대학교 산학협력단 그래핀-프탈로시아닌 하이브리드 소재, 그 제조 방법, 이를 포함하는 태양 전지, 및 태양전지의 제조 방법
CN107010616A (zh) * 2017-04-13 2017-08-04 浙江理工大学 一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102370980A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 同济大学 用于光动力治疗的纳米氧化石墨烯载体的制备方法
WO2017066583A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 University Of Utah Research Foundation A nanomaterial complex comprising graphene oxide associated with a therapeutic agent and methods of use
KR20170046084A (ko) * 2015-10-20 2017-04-28 한양대학교 산학협력단 그래핀-프탈로시아닌 하이브리드 소재, 그 제조 방법, 이를 포함하는 태양 전지, 및 태양전지의 제조 방법
CN107010616A (zh) * 2017-04-13 2017-08-04 浙江理工大学 一种具有靶向传递功能的纳米药物载体的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dye-enhanced graphene oxide for photothermal therapy and photoacoustic imaging;Yi-Wei Wang，et al.;《Journal of Materials Chemistry B》;20130910;第1卷;5762-5767 *
On-demand drug release of ICG-liposomal wedelolactone combined photothermal therapy for tumor;Xuwu Zhang，et al.;《Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine》;20161231;第12卷;2019-2029 *

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