[发明专利]用于抗肿瘤药物转运氯毒素靶向的氧化石墨烯纳米材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于抗肿瘤药物转运氯毒素（CTX）靶向的氧化石墨烯纳米材料。

本发明还涉及上述氧化石墨烯纳米材料的制备方法。

本发明还涉及上述氧化石墨烯纳米材料的应用。

背景技术

神经胶质瘤是人脑重大疾病，是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤，因其具有侵润性生长，脑内存在血脑屏障（BBB）等的特点，其治疗和早期诊断一直是世界性难题。

石墨烯，是一种由碳原子组成的sp²杂环的新颖二维纳米材料，拥有许多非凡的电子、光学、热学和力学性能。氧化石墨烯（GO）是一种通过剧烈氧化石墨获得到的理想而又有效的药物纳米载体。用于药物输送的氧化石墨烯通常是单原子层，只有1-2nm厚，大小从几纳米到几百纳米。其独特的结构特性，比如具有二维SP²杂化碳原子域、较大的比表面积(2630m²/g)和富有含氧集团，使GO具有极好的生物相容性、溶解性、稳定性和表面两层都有通过化学结合或物理吸附结合药物的能力。此外，GO具有的活性集团COOH和OH可以偶联各种其他物质，如聚合物、生物分子(配体、DNA、蛋白质、量子点、无机纳米粒等等)，达到各种各样的生物和医学应用目的。

Chlorotoxin（CTX，TM601）是一个具有四个二硫键由36个氨基酸组成的多肽。CTX结合到肿瘤细胞表面蛋白质的特性导致其对肿瘤组织具有专一性。已有一些研究显示CTX优先结合到胶质瘤细胞。虽然CTX被用在广泛有效的肿瘤靶向平台，除了基因治疗其他应用并没有被描述过。

广谱抗癌药物阿霉素（DOX）是一种成功的抗癌药物，广泛用于治疗各型肿瘤。由于DOX不能穿过血脑屏障和不受欢迎的副作用，其效用在胶质瘤治疗上有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于抗肿瘤药物转运CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料。

本发明的又一目的在于提供一种制备上述氧化石墨烯纳米材料的方法。

为实现上述目的，本发明提供的CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料，通过下述方法得到：

1）按5g石墨和100mL H₂SO₄-HClO₄混合溶液的比例，于冰浴中搅拌混合，再于温水浴中继续搅拌，加热至100-120℃去酸，稀释至800～1000ml后离心，加碱溶液混合沉淀，于70-90℃搅拌并趁热过滤，洗涤至接近中性，-40℃下真空冷冻干燥，得到氧化石墨烯；

H₂SO₄-HClO₄体积比为3:1；

2）按150毫克氧化石墨烯和20毫升磷酸盐（PBS）缓冲液的比例，加入4毫克的N-羟基丁二酰亚胺（NHS）和6毫克的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）于室温活化反应；调整混合物的pH值为7.0-8.0，加入15mg的CTX反应，获得的产物离心、洗涤，-40℃下真空冷冻干燥，得到CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料。

所述CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料中，CTX偶联的氧化石墨烯纳米材料为褶皱般片状的石墨烯薄片，横向宽度200nm。

所述CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料中，步骤1）中于冰浴中搅拌混合后放置24h，再于40℃温水浴中继续搅拌。

所述CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料中，步骤1）中是用0.1mNaOH溶液混合沉淀；用5%HC1和蒸馏水洗涤至接近中性。

本发明提供的制备上述CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料的方法，其步骤为：

1）按5g石墨和100mL H₂SO₄-HClO₄混合溶液的比例，于冰浴中搅拌混合，再于温水浴中继续搅拌，加热至100-120℃去酸，稀释至800～1000ml后离心，加碱溶液混合沉淀，于70-90℃搅拌并趁热过滤，洗涤至接近中性，-40℃下真空冷冻干燥，得到氧化石墨烯；H₂SO₄-HClO₄体积比为3:1；

2）按150毫克氧化石墨烯和20毫升磷酸盐（PBS）缓冲液的比例，加入4毫克的N-羟基丁二酰亚胺（NHS）和6毫克的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）于室温活化反应；调整混合物的pH值为7.0-8.0，加入15mg的CTX反应，获得的产物离心、洗涤，-40℃下真空冷冻干燥，得到CTX靶向的氧化石墨烯纳米材料。