CN107892290B - 一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，首先采用对甲苯磺酸甲酯、2‑乙基‑2‑噁唑啉反应得到mPEOz‑OH粉末；将氧化的单壁碳纳米管加入SOCl2和DMF混合溶液中反应得到SWCNTs‑COCl；然后将mPEOz‑OH粉末和和SWCNTs‑COCl放入反应器中，加入反应溶剂、催化剂，氮气保护下，反应得到PEOz‑SWCNTs。本发明方法使碳纳米管的分散性增加，并具有较好的靶向作用，该制备方法操作简单可行可靠，原料易得。所得到的碳纳米管载体载药量高，药物具有明显的pH相应性释放，具有明显的肿瘤细胞靶向能力，体内外抗肿瘤效果好，为新型碳纳米管靶向递药体系的研究提供理论依据。

Description

一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于医药技术领域，涉及一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，本发明还涉及上述方法制备得到的PEOz修饰单壁碳纳米管的应用。
背景技术
恶性肿瘤严重威胁着人类的健康和生命安全。统计资料显示，我国每年新发癌症病例达429万，占全球新发病例的20％，死亡281万例。恶性肿瘤给家庭、社会、国家造成沉重的负担，控制恶性肿瘤已成为全球性的卫生战略重点之一，采取有效的方法治疗恶性肿瘤刻不容缓。化学药物治疗(化疗)作为治疗癌症的重要手段之一，是目前临床上使用范围最广的治疗方法。但是传统的抗肿瘤药物大多严重缺乏靶向性，疗效有限且细胞特异性差，在杀灭肿瘤细胞的同时也会损坏或摧毁健康的组织和细胞，毒副作用大，极大地限制了其临床应用。利用新型给药载体，可高效地将抗肿瘤药物递送入肿瘤，提高药物在肿瘤部位的浓度，降低其在正常组织中的浓度。
由于肿瘤具有快速消耗和增殖的病理特点，一般肿瘤组织的pH环境是呈酸性的，大约为6.5，明显低于正常组织的pH7.4，溶酶体和内涵体的pH值更低(pH 5.0-5.5)。肿瘤部位这种弱酸性环境可以为设计pH敏感给药系统在酸性部位快速释放药物提供条件。聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)是一种近年来较多应用于功能高分子合成的亲水性材料。研究表明，PEOz具有很好的水溶性和生物相容性，其pKa值(4-6)接近生理pH值，在弱酸性环境下和生理pH环境下会表现出不同的性质。同时，PEOz与PEG(聚乙二醇)的作用相似，可以用来修饰载体表面，可以增加其表面亲水性，形成立体位阻，使纳米粒躲过网状内皮系统的识别，避免被摄取清除，因此能够达到延长药物体内循环时间、提高其在肿瘤组织部位浓集的目的。
影响药物靶向治疗效果的另一因素是载体系统。碳纳米管(CNT)作为全新而有效的药物释放系统有望解决上述问题。自1993年发现单壁碳纳米管(SWCNTs)以来，碳纳米管材料其独特的电学、力学、光学和热学性质引起了各学科的广泛关注。CNTs用作药物载体具有以下特点：①具有大离域π键、纳米尺度的圆柱形孔洞，其空腔管体或者表面可容纳生物特异性分子及药物，表面积大，载药量高；②可以与生物医药分子间形成较强的相互作用，有高度穿过细胞膜的倾向，入胞能力强，可有效携带蛋白质、抗体、多肽、药物和核酸等生物活性物质进入细胞；③大量研究表明，经过功能化修饰的SWCNTs可改善其溶解性，具有对人体毒性小且有生物相容性良好的特点；④碳纳米管在700～1100nm范围的近红外光具有高吸收产热能力的特性，可利用在此范围内的光热转换特性对肿瘤进行激光热疗，有化疗增敏作用。
目前用聚(2-乙基-2-噁唑啉)修饰单壁碳纳米管应用于肿瘤治疗领域尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，为抗肿瘤药物的递送提供了一种新的给药载体。
本发明的另一目的是提供上述方法制备得到的PEOz修饰单壁碳纳米管的应用。
本发明所采用的技术方案是，一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，合成mPEOz-OH和SWCNTs-COCl：
将对甲苯磺酸甲酯、2-乙基-2-噁唑啉加入反应器中，然后加入乙腈，在80～130℃油浴中，搅拌反应24～30h；冷却后，加入KOH的甲醇溶液，继续反应4～6h；然后除去溶剂和杂质，并对反应物进行沉淀、抽滤，最后真空干燥12～24h，得到mPEOz-OH粉末；
对单壁碳纳米管进行氧化得到SWCNTs-COOH，将SWCNTs-COOH加入SOCl2和DMF混合溶液中，超声分散后，氮气保护下80～100℃回流反应24～36h，除去残留的DMF及SOCl2，然后对反应物进行洗涤、干燥，得SWCNTs-COCl；
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成：
将步骤1得到的mPEOz-OH粉末和SWCNTs-COCl放入反应器中，加入反应溶剂、催化剂，氮气保护下，在80～100℃条件下连续回流36～48h，然后过滤洗涤、干燥，得到PEOz-SWCNTs。
本发明特点还在于，
步骤1中甲苯磺酸甲酯与2-乙基-2-噁唑啉质量比1:2.5～80.0；乙腈的用量为2-乙基-2-噁唑啉体积的1～3倍；KOH与对甲苯磺酸甲酯的摩尔比为1～1.5。
步骤1中除去溶剂和杂质具体为：通过旋转蒸发除去溶剂，残余物用四氢呋喃完全溶解，过硅胶柱除去生成的对甲苯磺酸盐；沉淀操作具体为：流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀。
步骤1中单壁碳纳米管的氧化具体为：将单壁碳纳米管加入98％浓硫酸和68％浓硝酸的混合酸溶液中，室温超声3～6h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，常温下真空干燥12～24h，制得SWCNTs-COOH。
步骤1中单壁碳纳米管直径为1～10nm，长度为1～5μm；单壁碳纳米管与混合酸溶液的质量体积比为1.5～5g/L；混合酸溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为1～3:1。
步骤1中步骤1中SWCNTs-COOH与SOCl2、DMF混合溶液的质量体积比为1.5～5g/L，SOCl2和DMF的体积比为20～40:1。
DMF、SOCl2采用减压蒸除；洗涤为采用THF洗涤3～5次；干燥为常温下真空干燥12～24h。
步骤2中SWCNTs-COCl和mPEOz-OH的质量比为1:10～15；mPEOz-OH与反应溶剂的质量体积比为0.25～1g/mL；催化剂用量为体系溶液体积的5％～10％。
步骤2中反应溶剂为甲苯与四氢呋喃的混合溶液，甲苯和四氢呋喃的体积比为1～3:1；催化剂为三乙胺。
本发明采用的另一技术方案是，一种PEOz修饰单壁碳纳米管的用途，用于抗癌药物的定向给药，具体操作为：按照抗癌药物与PEOz-SWCNTs的质量比为1:2～5，将PEOz-SWCNTs加入到抗癌药物的醇溶液中，边超声边滴加超纯水，超声功率为200～400W，超声时间为3～5min，经离心弃去上清，得到的固体经蒸馏水洗涤3～5次洗涤，真空干燥12～24h得PEOz修饰的载药碳纳米管；其中抗癌药物为紫杉醇、阿霉素、多西紫杉醇中的一种；抗癌药物溶液中，溶剂为无水乙醇。
本发明的有益效果是，本发明制得聚(2-乙基-2-噁唑啉)修饰的单壁碳纳米管，使碳纳米管的分散性增加，并具有较好的靶向作用，该制备方法操作简单可行可靠，原料易得。所得到的碳纳米管载体载药量高，药物具有明显的pH相应性释放，具有明显的肿瘤细胞靶向能力，体内外抗肿瘤效果好，为新型碳纳米管靶向递药体系的研究提供理论依据。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明将PEOz修饰在单壁碳纳米管的表面，其在水中分散性较好，生物相容性好。
(2)本发明制得的单壁碳纳米管递药体系中，单壁碳纳米管具有大π共轭体系，容易负载结构中存在芳环的抗肿瘤药物，且载药量高。
(3)本发明制得的PEOz修饰碳纳米管递药体系中，药物释放具有pH响应性，可以有效响应肿瘤部位的pH值，提高肿瘤胞内的有效药物浓度。
(4)本发明制备的碳纳米管递药体系利用单壁碳纳米管强的穿透细胞的能力将药物带入癌细胞中，提高了载体向肿瘤细胞内的特异性转运，增加了体内外的抗肿瘤作用。
(5)本发明制备方法操作简单，产物易得，后处理简单，适合工业化生产。
附图说明
图1为实施例1制得的mPEOz-OH的核磁氢谱；
图2为载药PEOz-SWCNTs在不同pH条件下的药物释放曲线图；
图3为载药PEOz-SWCNTs对Hela肿瘤细胞生长抑制率结果图；
图4为肿瘤细胞Hela对碳纳米管递药体系摄取的定量分析。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1，按照甲苯磺酸甲酯与2-乙基-2-噁唑啉质量比1:2.5～80.0，将对甲苯磺酸甲酯、2-乙基-2-噁唑啉依次加入到预先干燥并充氮气的反应瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉体积1～3倍的乙腈。然后置于80～130℃油浴中，搅拌反应24～30h。冷却后，向反应瓶中加入KOH的甲醇溶液(KOH与对甲苯磺酸甲酯的摩尔比为1～1.5)后，继续反应4～6h。通过旋转蒸发除去溶剂，残余物用THF(四氢呋喃)完全溶解，过硅胶柱以除去生成的对甲苯磺酸盐。流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，然后真空干燥12～24h，得到mPEOz-OH粉末。mPEOz-OH的数均分子量为1000～20000，优选2000～15000。
步骤2，将直径为1～10nm，长度为1～5μm的单壁碳纳米管加入98％浓硫酸和68％浓硝酸的混合酸溶液中，单壁碳纳米管与混合酸溶液的质量体积比为1.5～5g/L，混合酸溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为1～3:1，室温超声3～6h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，常温下真空干燥12～24h，制得氧化的单壁碳纳米管SWCNTs-COOH；
步骤3，取氧化的单壁碳纳米管加入氯化亚砜(SOCl2)和N-N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液中，其中氧化的单壁碳纳米管与混合溶液的质量体积比为1.5～5g/L，SOCl2和DMF的体积比为20～40:1(优选30:1)，超声10～30min，80～100℃回流反应24～36h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF洗涤3～5次，常温下真空干燥12～24h，得SWCNTs-COCl；
步骤4，按照SWCNTs-COCl和mPEOz-OH的质量比为1:10～15，将SWCNTs-COCl和mPEOz-OH于250mL烧瓶中，甲苯/四氢呋喃(甲苯和四氢呋喃的体积比为1～3:1)作为反应溶剂，mPEOz-OH与反应溶剂的质量体积比为0.25～1g/mL，加入溶液体积5％～10％的三乙胺作催化剂，在80～100℃条件下连续回流36～48h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水清洗3～5次至溶液pH为中性，得到的产物置于真空干燥箱中，常温下干燥12～24h，得到PEOz-SWCNTs。
将PEOz修饰的单壁碳纳米管应用于抗癌药物的定向给药，具体操作为：按照抗癌药物与PEOz-SWCNTs的质量比为1:(2～5)，将PEOz-SWCNTs加入到抗癌药物的醇溶液中，边超声边滴加超纯水，超声功率为200～400W，超声时间为3～5min，经离心弃去上清，得到的固体经蒸馏水洗涤3～5次洗涤，真空干燥12～24h得PEOz修饰的载药碳纳米管。其中抗癌药物为紫杉醇、阿霉素、多西紫杉醇中的一种；抗癌药物溶液中，溶剂为无水乙醇。
实施例1
步骤1，mPEOz-OH(分子量2000)的合成
在装有搅拌器的三口烧瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉(10g，150mmol)、乙腈(40mL)、对甲苯磺酸甲酯(0.25g)，在80℃的油浴温度下、氮气保护下搅拌反应24h。冷却后，加入0.05mol/L KOH的甲醇溶液26.0mL后，继续反应4h。除去溶剂，残余物用THF溶解，过硅胶柱，流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，真空干燥12h。图1为mPEOz-OH的核磁氢谱图。其中δ＝1.13ppm处的峰是PEOz-OH侧链上的甲基(-CH3)质子峰；δ＝2.35处的峰是由侧链上亚甲基(-CO-CH2-)质子引起的；主链上亚甲基(-CH2-N-)质子峰出现在δ＝3.45处，δ＝3.02处是端甲基上的质子峰。核磁氢谱图的结果证明mPEOz-OH合成成功。
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成
精密称取500mg单壁碳纳米管于300mL混酸(浓硫酸：浓硝酸＝3:1)中，室温超声6h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，真空干燥24h即得SWCNTs-COOH。精密称取干燥后的SWCNTs-COOH 250mg，加入60mL SOCl2(氯化亚砜，分析纯)，2mL DMF(N-N-二甲基甲酰胺，分析纯)，超声30min混匀。升温至100℃回流反应24h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF(四氢呋喃)洗涤3次，真空干燥24h，得SWCNTs-COCl。
精密称取100mg SWCNTs-COCl，1.5g PEOz于250mL烧瓶中，20mL甲苯/四氢呋喃(v/v，3:1)作为反应溶剂，2mL三乙胺作催化剂，在100℃条件下连续回流48h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水反复清洗，真空干燥24h，得PEOz-SWCNTs。
实施例2
步骤1，mPEOz-OH(分子量3000)的合成
在装有搅拌器的三口烧瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉(8g，120mmol)、乙腈(60mL)、对甲苯磺酸甲酯(0.57g)，在100℃的油浴温度下、氮气保护下搅拌反应30h。冷却后，加入0.05mol/L KOH的甲醇溶液61.2mL，继续反应5h。除去溶剂，残余物用THF溶解，过硅胶柱，流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，真空干燥24h。
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成
精密称取300mg单壁碳纳米管于100mL混酸(浓硫酸：浓硝酸＝2:1)中，室温超声3h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，真空干燥12h即得SWCNTs-COOH。精密称取干燥后的SWCNTs-COOH 200mg，加入40mL SOCl2(氯化亚砜，分析纯)，1mL DMF(N-N-二甲基甲酰胺，分析纯)，超声20min混匀。升温至80℃回流反应24h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF(四氢呋喃)洗涤3次，真空干燥12h，得SWCNTs-COCl。
精密称取100mg SWCNTs-COCl，1.0g PEOz于250mL烧瓶中，20mL甲苯/四氢呋喃(v/v，3:1)作为反应溶剂，1.5mL三乙胺作催化剂，在80℃条件下连续回流36h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水反复清洗，真空干燥24h，得PEOz-SWCNTs。
实施例3
步骤1，mPEOz-OH(分子量5000)的合成
在装有搅拌器的三口烧瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉(10g，150mmol)、乙腈(100mL)、对甲苯磺酸甲酯(0.49g)，在130℃的油浴温度下、氮气保护下搅拌反应30h。冷却后，加入0.05mol/L KOH的甲醇溶液63.1mL，继续反应6h。除去溶剂，残余物用THF溶解，过硅胶柱，流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，真空干燥24h。
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成
精密称取400mg单壁碳纳米管于200mL混酸(浓硫酸：浓硝酸＝1:1)中，室温超声5h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，真空干燥24h即得SWCNTs-COOH。精密称取干燥后的SWCNTs-COOH 300mg，加入30mL SOCl2(氯化亚砜，分析纯)，1mL DMF(N-N-二甲基甲酰胺，分析纯)，超声20min混匀。升温至80℃回流反应36h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF(四氢呋喃)洗涤3次，真空干燥24h，得SWCNTs-COCl。
精密称取100mg SWCNTs-COCl，1.2g PEOz于250mL烧瓶中，20mL甲苯/四氢呋喃(v/v，3:1)作为反应溶剂，1.2mL三乙胺作催化剂，在90℃条件下连续回流40h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水反复清洗，真空干燥24h，得PEOz-SWCNTs。
实施例4
步骤1，mPEOz-OH(分子量10000)的合成
在装有搅拌器的三口烧瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉(10g，150mmol)、乙腈(100mL)、对甲苯磺酸甲酯(0.25g)，在130℃的油浴温度下、氮气保护下搅拌反应30h。冷却后，加入0.05mol/L KOH的甲醇溶液26.8mL，继续反应6h。除去溶剂，残余物用THF溶解，过硅胶柱，流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，真空干燥24h。
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成
精密称取450mg单壁碳纳米管于150mL混酸(浓硫酸：浓硝酸＝2.5:1)中，室温超声4h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，真空干燥24h即得SWCNTs-COOH。精密称取干燥后的SWCNTs-COOH 300mg，加入50mL SOCl2(氯化亚砜，分析纯)，1.5mL DMF(N-N-二甲基甲酰胺，分析纯)，超声30min混匀。升温至85℃回流反应24h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF(四氢呋喃)洗涤3次，真空干燥20h，得SWCNTs-COCl。
精密称取100mg SWCNTs-COCl，1.1g PEOz于250mL烧瓶中，30mL甲苯/四氢呋喃(v/v，3:1)作为反应溶剂，1.5mL三乙胺作催化剂，在100℃条件下连续回流36h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水反复清洗，真空干燥24h，得PEOz-SWCNTs。
实施例5
步骤1，mPEOz-OH(分子量20000)的合成
在装有搅拌器的三口烧瓶中，加入2-乙基-2-噁唑啉(10g，150mmol)、乙腈(120mL)、对甲苯磺酸甲酯(0.13g)，在130℃的油浴温度下、氮气保护下搅拌反应30h。冷却后，加入0.05mol/L KOH的甲醇溶液14.0mL，继续反应6h。除去溶剂，残余物用THF溶解，过硅胶柱，流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀、抽滤，真空干燥24h。
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成
精密称取350mg单壁碳纳米管于100mL混酸(浓硫酸：浓硝酸＝1.5:1)中，室温超声4h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，真空干燥24h即得SWCNTs-COOH。精密称取干燥后的SWCNTs-COOH 250mg，加入35mL SOCl2(氯化亚砜，分析纯)，1mL DMF(N-N-二甲基甲酰胺，分析纯)，超声30min混匀。升温至80℃回流反应24h(氮气保护)，结束后，减压蒸除DMF及SOCl2，残留物用THF(四氢呋喃)洗涤3次，真空干燥24h，得SWCNTs-COCl。
精密称取100mg SWCNTs-COCl，1.3g PEOz于250mL烧瓶中，40mL甲苯/四氢呋喃(v/v，3:1)作为反应溶剂，1.8mL三乙胺作催化剂，在80℃条件下连续回流48h(氮气保护)。得到的反应溶液趁热减压过滤并用THF和蒸馏水反复清洗，真空干燥24h，得PEOz-SWCNTs。
检测载药PEOz-SWCNTs在不同pH条件下的药物释放情况：
精密称取40mg紫杉醇，于无水乙醇溶液中搅拌溶解。精密称取PEOz化碳纳米管80mg，加入紫杉醇无水乙醇溶液，边超声(功率360W，时间3min)边滴加超纯水10mL，再经4000r/min，离心15min，弃上清，取沉淀经冷冻干燥得载药粉末。
精密称取载药粉末50mg置于透析袋(MWCO:3500)内，封紧两端置于30mL PH7.4的磷酸缓冲液中，加入吐温-80 1滴，放入振荡器37℃，转速100rpm。分别于1h、2h、4h、8h、12h、24h取出1mL释放液，同时补充1mL的新鲜释放介质。取出的释放介质样品经0.22μm的滤膜过滤后，用高效液相色谱法(HPLC)测定紫杉醇的含量，同法于PH为6.8、5.0的磷酸缓冲液中进行释药实验，计算累积释放度。图2为载药PEOz-SWCNTs在不同pH条件下的药物释放图。可以看出在pH5.0的释放介质中释药最快，1h，8h，12h时累计释放度分别为29.39％，39.85％，46.26％，24h时累计释放度达到48.92％，说明经PEOz修饰的载体材料具有pH敏感性，在pH5.0的条件下释药加快。
检测载药PEOz-SWCNTs对Hela肿瘤细胞生长抑制率：
MTT法测碳纳米管载药复合物对Hela细胞的抑制率。将Hela细胞6×103个/孔接种于96孔培养板，放入培养箱细胞贴壁后分别加入紫杉醇终浓度为5、10、15、20、25μg/mL的CNT-COOH、CNT-PEOz，对照组加入等体积有血清培养基，使每孔终体积为200μl，每组设6个复孔。继续培养24h后，避光加入10μg/mL的MTT150μL，37℃孵育4小时，弃去上清液，每孔加入100μLDMSO，用酶标仪检测490nm波长处吸光度(A)值，计算细胞生长抑制率。图3为肿瘤生长抑制率结果图。可以看出，药物浓度大于15μg/mL时，CNT-PEOz组对细胞的抑制率显著大于CNT-COOH组，药物浓度为20μg/mL时，CNT-PEOz组对肿瘤细胞生长的抑制率达到32.1％。
检测Hela细胞对碳纳米管载药体系的定量摄取：
将Hela细胞1.5×105个/孔接种于6孔培养板，放入培养箱培养细胞贴壁后加入终浓度为10μg/mL的载药SWCNTs-COOH、SWCNTs-PEOz和紫杉醇处理细胞，对照组加等体积有血清培养基，使每孔终体积为2mL，继续培养24h后弃去上清液，用PBS涮洗1次后加入1mL0.25％的胰酶消化，3分钟后将细胞悬液加入装有2mL培养基的15mL离心管离心(1000r、3min)，弃去上清加入1mLPBS用移液枪吹打30至50次将细胞悬液转移至1.5mLEP管中离心(1000r、3min)弃去上清重复将细胞用1mLPBS洗3次，然后用流式细胞仪进行检测。图4为流式细胞技术对单壁碳纳米管修饰前后药物摄取结果。结果看出，肿瘤细胞对PEOz-CNTs-PTX组药物的摄取后荧光强度明显强于CNTs-PTX组和PTX组(p<0.05)，而CNTs-PTX组和PTX组之间没有显著性差异(p>0.05)，表明PEOz修饰载体后，细胞对药物的摄取显著增强，PEOz-CNTs具有较强的肿瘤靶向性。

Claims (9)

1.一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，合成mPEOz-OH和SWCNTs-COCl：
将对甲苯磺酸甲酯、2-乙基-2-噁唑啉加入反应器中，然后加入乙腈，在80～130℃油浴中，搅拌反应24～30h；冷却后，加入KOH的甲醇溶液，继续反应4～6h；然后除去溶剂和杂质，并对反应物进行沉淀、抽滤，最后真空干燥12～24h，得到mPEOz-OH粉末；
对单壁碳纳米管进行氧化得到SWCNTs-COOH，将SWCNTs-COOH加入SOCl2和DMF混合溶液中，超声分散后，氮气保护下80～100℃回流反应24～36h，除去残留的DMF及SOCl2，然后对反应物进行洗涤、干燥，得SWCNTs-COCl；
步骤2，PEOz-SWCNTs的合成：
将步骤1得到的mPEOz-OH粉末和SWCNTs-COCl放入反应器中，加入反应溶剂、催化剂，氮气保护下，在80～100℃条件下连续回流36～48h，然后过滤洗涤、干燥，得到PEOz-SWCNTs；
所述步骤2中反应溶剂为甲苯与四氢呋喃的混合溶液，甲苯和四氢呋喃的体积比为1～3:1；催化剂为三乙胺。
2.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中甲苯磺酸甲酯与2-乙基-2-噁唑啉质量比1:2.5～80.0；乙腈的用量为2-乙基-2-噁唑啉体积的1～3倍；KOH与对甲苯磺酸甲酯的摩尔比为1～1.5。
3.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中除去溶剂和杂质具体为：通过旋转蒸发除去溶剂，残余物用四氢呋喃完全溶解，过硅胶柱除去生成的对甲苯磺酸盐；沉淀操作具体为：流出液倒入过量的冷乙醚中沉淀。
4.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中单壁碳纳米管的氧化具体为：将单壁碳纳米管加入98％浓硫酸和68％浓硝酸的混合酸溶液中，室温超声3～6h，加去离子水稀释，抽滤，用去离子水洗涤至中性，常温下真空干燥12～24h，制得SWCNTs-COOH。
5.根据权利要求4所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中单壁碳纳米管直径为1～10nm，长度为1～5μm；单壁碳纳米管与混合酸溶液的质量体积比为1.5～5g/L；混合酸溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为1～3:1。
6.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤1中SWCNTs-COOH与SOCl2、DMF混合溶液的质量体积比为1.5～5g/L，SOCl2和DMF的体积比为20～40:1。
7.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述DMF、SOCl2采用减压蒸除；洗涤为采用THF洗涤3～5次；干燥为常温下真空干燥12～24h。
8.根据权利要求1所述的一种PEOz修饰单壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述步骤2中SWCNTs-COCl和mPEOz-OH的质量比为1:10～15；mPEOz-OH与反应溶剂的质量体积比为0.25～1g/mL；催化剂用量为体系溶液体积的5％～10％。
9.一种PEOz修饰单壁碳纳米管的应用，其特征在于，用于抗癌药物的定向给药，采用权利要求1制备的PEOz-SWCNTs，具体操作为：按照抗癌药物与PEOz-SWCNTs的质量比为1:2～5，将PEOz-SWCNTs加入到抗癌药物的醇溶液中，边超声边滴加超纯水，超声功率为200～400W，超声时间为3～5min，经离心弃去上清，得到的固体经蒸馏水洗涤3～5次洗涤，真空干燥12～24h得PEOz修饰的载药碳纳米管；其中抗癌药物为紫杉醇、阿霉素、多西紫杉醇中的一种；抗癌药物溶液中，溶剂为无水乙醇。
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