[发明专利]叶酸-纳米TiO2复合光催化剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于新材料及其制备领域，具体而言，涉及一种叶酸靶向氨基化纳米TiO₂ /SiO₂复合光催化剂、制备方法及其应用。 

背景技术

TiO₂光催化杀伤癌细胞是一种探索中的治疗癌症的新方法，其原理是紫外光激发TiO₂形成光生空穴(h⁺) -电子(e^-) 对。在空间电场的作用下，空穴与电子可被分离，并分别与水和溶解氧作用生成OHH₂O₂、HO₂(Reactive oxygen species, ROS) 组分。这些活性氧组分与生物大分子反应，直接或通过一系列过氧化链式反应破坏生物结构，从而杀伤癌细胞。 

由于纳米TiO₂具有良好的禁带宽度，较强的光催化能力以及无毒、廉价、光化学稳定等优点，因此近年来被广泛地应用于光催化杀伤癌细胞的研究。但光催化纳米TiO₂对癌细胞的杀伤选择性差，在杀伤癌细胞的同时，对正常细胞也造成了一定程度的损害，因此对纳米二氧化钛进行靶向修饰，成为近年来研究的热点。 

随着对肿瘤分子水平研究的不断深入，人们发现大多数肿瘤细胞表面过度表达一些受体,其为肿瘤靶向药物治疗提供了新的靶点。因而可以设计对纳米颗粒表面修饰特定分子，增强其对癌细胞的靶向性。 

叶酸是一种小分子维生素，它可与叶酸受体(folate receptor, FR)发生特异性结合。叶酸分子中的α羧基通过共价键与多种外源性分子偶联，并且在叶酸偶联复合物中，叶酸分子保留了与叶酸受体之间高亲和力结合的性质。叶酸受体在肿瘤细胞中高度表达，在正常细胞中几乎不表达，基于叶酸受体在肿瘤细胞与正常细胞中的表达差异，可实现叶酸-药物偶联物的主动靶向输送。与单克隆抗体靶向系统相比，叶酸小分子穿透力强，到达靶点时间短、稳定、价廉易得；与叶酸受体的亲和力高；可携带药物通过细胞受体介导的内吞作用进入细胞内部；与药物分子或载体之间的化学键合简单易行；无免疫原性；具有靶向性且应用范围广。 

癌症严重威胁人类健康，近年来，癌症的发生率和死亡率呈居高不下的趋势，但传统的治疗癌症的方法如放射疗法、化疗法对人体具有严重的毒副反应；而手术疗法往往难以彻底根除，且疗后容易复发。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种叶酸-纳米TiO₂复合光催化剂，该光催化剂可应用于杀伤癌细胞的药物制备，杀伤效率高且靶向性强。 

本发明提供的叶酸-纳米TiO₂复合光催化剂，它是表面修饰叶酸的TiO₂ /SiO₂纳米粒子，其结构式是FA-CONH-TiO₂ /SiO₂。 

本发明同时还提供制备上述叶酸-纳米TiO₂复合光催化剂的方法，包括步骤： 

TiO₂/SiO₂-NH₂的制备

（1）将纳米TiO₂ /SiO₂复合物溶解后，加入过量的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMS)，以40kHz超声10~20min，并在氮气保护下加热至60~100℃，不断搅拌下反应6~24h，反应完毕后冷却至室温，

（2）将步骤（1）生成的产物进行抽滤，用有机溶剂反复洗涤多次以除去未反应的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMS)，

（3）将步骤（2）的产物在60~100℃下真空干燥后得到表面连有氨基的纳米二氧化钛(TiO₂ /SiO₂-NH₂)；

FA-CONH-TiO₂/SiO₂复合物的制备

（4）将二环己基碳二亚胺(DCC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)溶解在DMF/DMSO混合溶液中，