一种具有光热效应的纳米药物载体及其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种具有光热效应的纳米药物载体，包括金属有机框架，该金属有机框架是由有机配体和金属离子或金属团簇通过配位键自组装形成，以及氧化石墨烯，嵌入在金属有机框架内部，该纳米药物载体的颗粒粒径为30～500纳米。本发明专利技术还提供了该纳米药物载体的制备方法及该纳米药物载体在负载抗癌药物中的应用。本发明专利技术提供的纳米药物载体由于具有金属有机框架，可以作为药物载体，又由于具有嵌入在所述金属有机框架内部的氧化石墨烯，使得该纳米药物载体可以对光热进行高效转换，适宜癌症的热疗，而热疗又能提高部分化疗药物的活性以增强化疗药物的疗效，所以该纳米药物载体能够将对癌症的热疗和药物疗结合起来，提高对癌症的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有光热效应的纳米药物载体、该纳米药物载体的制备方法及该纳米药物载体的应用，属于医药

技术介绍
癌症治疗一直是临床难题，已成为除心脑血管疾病以外的引起人类死亡的首要疾病。据世界卫生组织(WorldHealthOrganization,WHO)报道，全球癌症发病率和死亡率都呈急剧上升趋势，每年都有上千万人因为癌症死亡，而且全世界约60％的癌症新增病例发生在发展中国家。目前癌症的治疗手段有：外科手术治疗、放射治疗、化学药物治疗和生物治疗等。其中，药物化疗是癌症治疗中的常用手段，但是化疗药物毒性大，全身给药往往出现药物利用率低、造成严重的毒副作用以及多药耐药性。因此，设计多功能的药物载体，在控制药物释放以提高药物利用率和降低毒副作用的同时，利用热疗、基因治疗等其他癌症治疗手段以获得与药物化疗的协同作用，可大大提高癌症治疗效果。热疗作为一种有效的癌症治疗方法已经被广泛接受。热疗就是使患者的肿瘤部位温度升至43℃～48℃，在此温度环境下，怕\热\的癌细胞就会被高热直接杀伤凋亡，而对正常组织没有伤害。正常组织所能承受的温度高于癌细胞受能承受的温度，因此可以通过局部高温来选择性地杀死癌细胞。另外，研究也表明，热疗还能激活处于麻痹状态的免疫系统，产生抗肿瘤免疫，从而抑制和杀灭转移灶或亚临床病灶。除此之外，热疗可提高部分化疗药物的活性以增强化疗药物的疗效。因此，药物化疗和热疗联合使用可获得癌症治疗的协同效应，提高治疗效果。金属有机框架材料(Metal-OrganicFrameworks，MOFs)是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料，具有高表面积和孔容、结构可调、易于化学修饰。研究表明，Zn、Fe、Zr等离子为金属离子的MOF材料具有生物相容性、可高量储藏药物并获得可控的药物释放行为，以及在特定环境中的可降解性能。另外，近年来的金属有机框架材料制备工艺可实现金属有机框架纳米颗粒的可控制备，这有利于作为载体用于药物输送应用。因此，金属有机框架材料在生物医学领域展现出巨大潜力。氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，GO是单一的原子层，经过氧化处理后，GO仍保持石墨的层状结构，但在每一层的氧化石墨烯单片上引入了许多氧基功能团，如-OH,-COOH,-O-等，这些基团可以与很多材料相互作用，形成复合材料。另一方面，氧化石墨烯有着极宽的从紫外至近红外(UV-NIR)的光吸收，在NIR区的强列光吸收使得氧化石墨烯具有高的光热转换效率。已有研究也表明，氧化石墨烯在癌症的光热治疗方面具有潜在应用。因此，如何设计制备氧化石墨烯与金属有机框架复合纳米颗粒成为获得抗癌药物输送并协同光热治疗的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有光热效应的纳米药物载体、制备方法及应用，以同时满足药物化疗和光热治疗功能。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于，包括：金属有机框架，该金属有机框架是由有机配体和金属离子或金属团簇通过配位键自组装形成；以及，氧化石墨烯，嵌入在金属有机框架内部。本专利技术所涉及的具有光热效应的纳米药物载体还可以具有这样的特征：纳米药物载体的颗粒粒径为30～500纳米。本专利技术所涉及的具有光热效应的纳米药物载体还可以具有这样的特征：金属离子或金属团簇的金属为Zn、Fe、Cu、Co、Ni、Cr、Zr、Sr中的任意一种。本专利技术所涉及的具有光热效应的纳米药物载体还可以具有这样的特征：有机配体为2-甲基咪唑、苯三甲酸、对苯二甲酸、硝基对苯二甲酸、氨基对苯二甲酸、己二烯二酸和反丁烯二酸中的任意一种。并且，本专利技术还提供了一种制备具有光热效应的金属有机框架/氧化石墨烯纳米药物载体的方法，包括以下步骤：步骤一，将2-甲基咪唑与预定溶剂以0.2g～2g：25ml的比例进行混合，并进行10～40分钟的磁力搅拌得到2-甲基咪唑溶液，然后将六水硝酸锌(Zn(NO3)2.6H2O)与预定溶剂以0.2g～2g：51ml的比例进行混合得到六水硝酸锌溶液，然后逐滴加入到2-甲基咪唑溶液中，反应20～40分钟，得到反应溶液，其中，加入的2-甲基咪唑溶液与六水硝酸锌溶液的混合体积比为1～10:1；步骤二，将氧化石墨烯与预定溶剂以0.2mg～2mg：1ml的比例进行混合得到氧化石墨烯溶液，然后加入反应溶液继续搅拌1～4小时，得到生成物溶液，其中，加入的氧化石墨烯溶液与反应溶液的混合体积比为1～10:100；步骤三，对生成物溶液体进行离心分离，并用水对其洗涤至少一次，对其进行真空干燥，得到所述纳米药物载体。本专利技术提供的制备具有光热效应的纳米药物载体的方法，还可以具有这样的特征：甲基咪唑溶液、六水硝酸锌(Zn(NO3)2.6H2O)溶液和氧化石墨烯溶液中的溶剂均为预定溶剂，预定溶剂为水、乙醇、甲醇和乙醇甲醇混合液中的任意一种。并且，本专利技术还提供了上述具有光热效应的纳米药物载体作为抗癌药物的载体的应用。本专利技术提供的上述应用，还可以具有这样的特征：抗癌药物为阿霉素。专利技术作用与效果根据本专利技术提供的具有光热效应的纳米药物载体及其制备方法，制备出的纳米药物载体由于具有金属有机框架，可以作为药物载体，又由于该纳米药物载体具有嵌入在所述金属有机框架内部的氧化石墨烯，使得该纳米药物载体可以对光热进行高效转换，适宜癌症的热疗，而热疗又能提高部分化疗药物的活性以增强化疗药物的疗效，所以该纳米药物载体作为抗癌药物的载体，能够将对癌症的热疗和药物化疗结合起来，提高对癌症的治疗效果。附图说明图1为实施例一制备的具有光热效应的纳米药物载体的扫射电镜(SEM)图；图2为实施例二制备的具有光热效应的纳米药物载体的扫射电镜(SEM)图；图3为实施例三制备的具有光热效应的纳米药物载体的扫射电镜(SEM)图；图4为实施例一制备的具有光热效应的纳米药物载体的光热升温曲线；图5为实施例一制备的具有光热效应的纳米药物载体的细胞毒性结果对比的柱状图；图6为负载了阿霉素的具有光热效应的纳米药物载体的阿霉素药物释放浓度曲线图；图7为负载了阿霉素的具有光热效应的纳米药物载体颗粒的细胞吞噬图；图8为4T1细胞、阿霉素药物、实施例一制备得到的具有光热效应的纳米药物载体和负载了阿霉素的具有光热效应的纳米药物载体分别在红外光照射下抑制癌细胞的效果对比的柱状图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术所涉及的一种具有光热效应的纳米药物载体、制备方法及应用做进一步说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的原料、容器、设备等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。<实施例一>本实施例为制备具有光热效应的纳米药物载体的方法，包括以下步骤：步骤一：将2克2-甲基咪唑溶于50ml去离子水中磁力搅拌15分钟后形成澄清溶液；然后将0.95克六水硝酸锌水溶液50毫升逐滴加入上述反应液中，继续反应30分钟；步骤二：向步骤一的反应体系中加入1毫升的0.5毫克/毫升的氧化氧化石墨烯水溶液，继续搅拌反应1小时，得到反应产物；步骤三：对反应产物离心分离，并用水清洗三次，于37℃下真空干燥，得到金属有机框架/氧化石墨烯纳米药物载体。纳米药物载体颗粒外形分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于，包括：金属有机框架，该金属有机框架由有机配体和金属离子或金属团簇通过配位键自组装形成；以及氧化石墨烯，嵌入在所述金属有机框架内部。

【技术特征摘要】
1.一种具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于，包括：金属有机框架，该金属有机框架由有机配体和金属离子或金属团簇通过配位键自组装形成；以及氧化石墨烯，嵌入在所述金属有机框架内部。2.根据权利要求1所述的具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于：其中，所述纳米药物载体的颗粒粒径为30～500纳米。3.根据权利要求1所述的具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于：其中，所述金属离子或金属团簇的金属为Zn、Fe、Cu、Co、Ni、Cr、Zr、Sr中的任意一种。4.根据权利要求1所述的具有光热效应的纳米药物载体，其特征在于：其中，所述有机配体为2-甲基咪唑、苯三甲酸、对苯二甲酸、硝基对苯二甲酸、氨基对苯二甲酸、己二烯二酸和反丁烯二酸中的任意一种。5.制备如权利要求1至4所述的具有光热效应的纳米药物载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将2-甲基咪唑与预定溶剂以0.2g～2g：25ml的比例进行混合，并进行10～40分钟的磁力搅拌得到2-甲基咪唑溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱钰方，姚先先，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31