[发明专利]一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法

权利要求书

1.一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、采用静电纺技术制备多孔纳米碳纤维:

首先，按照质量分数分别为7％-50％的聚丙烯腈，5％-10％的聚甲基丙烯酸甲酯，40％-88％的二甲基甲酰胺为基材配置纺丝溶液，60-80℃下搅拌溶融至溶液混合均匀后，进行纺丝,根据溶液的粘稠度设置不同的工艺参数，纺丝速度0.010mL/min-0.020mL/min，纺丝喷头到接受面的距离10-20cm；

然后，将纺出的薄膜先在230-260℃环境中进行预氧化，再在700-900℃中碳化，整个过程在氮气环境中进行,将碳化后形成的多孔纳米碳纤维研磨成粉末状备用；

B、对纳米碳纤维进行表面改性时，先用浓硫酸和硝酸混合液酸化，再进行酰胺化处理；进一步提高纳米碳纤维的生物相容性和分散性，具体方法如下:

将步骤A中的多孔纳米碳纤维浸没在浓硫酸和浓硝酸3:1的混合液中，60-80℃下搅拌3-5h；然后以6800-7830rpm转速离心，清洗多次，冻干；将冻干后的多孔纳米碳纤维进行氨基化处理；所述纳米碳纤维表面氨基化有如下制备方法：

1)按纳米碳纤维与PEG以1:10-30的质量比混合均匀，溶于去离子水中，再依次加入DMAP和DCC，60-80℃反应24h，离心清洗，冻干备用；

2)按纳米碳纤维与硫脲1:5-10的质量比混合均匀，放入管式碳化炉中氮气环境下80℃反应30-60min，100℃保温30min，130-178℃反应2-4h，降至室温离心清洗，冻干备用；

3)将CTAB和NaOH溶解在去离子水中，70-90℃搅拌1-2h，加入多孔纳米碳纤维、缓慢滴加TEOS和硅烷偶联剂KH550，80℃下搅拌1-3h，离心清洗，分散在稀盐酸溶液中，搅拌24h，再次离心清洗，冻干备用；

C、表面氨基化的纳米碳纤维与CaP聚合物自组装，制备得最终稳定、光热转化率高的光热试剂，具体方法如下：

将步骤B中表面氨基化的多孔纳米碳纤维通过层层自组装与钙磷复合，在磁力搅拌下，向10mL的去离子水中加入5mg的Ca(OH)₂和100μL的PAA溶液0.1g/mL-0.3g/mL，然后取表面改性后的多孔纳米碳纤维形成的水溶液5mL加入上述溶液中，缓慢滴加20mL的IPA，再加入15mg磷酸氢二钠，室温搅拌8-12h，离心后用氨水和去离子水离心清洗多次、冻干，获得最终具有增强肿瘤治疗效果的多孔纳米碳纤维复合钙磷光热试剂。

2.根据权利要求1所述的一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法，其特征在于：所述多孔纳米碳纤维的粒径为10-800nm，长度为100-500nm。

3.根据权利要求1所述的一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法，其特征在于：在低PH环境或近红外激光的照射下，都能够促进所述光热试剂包覆的CaP中Ca²⁺的释放；Ca²⁺进入肿瘤细胞后破坏线粒体中钙离子的稳态，从而使细胞凋亡。

4.根据权利要求1所述的一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法，其特征在于：当所述光热试剂分散液浓度小于400μg/mL时，细胞存活率高于80％；当所述光热试剂分散液的浓度在50μg/mL-400μg/mL时，在波长为808nm的近红外激光照射下5min，温度可由室温升高到35℃-70℃；将所述光热试剂分散在细胞培养液中，浓度为50μg/mL-400μg/mL时，肿瘤抑制率达85％。

5.根据权利要求4所述的一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂的制备方法，其特征在于：所述光热试剂的分散液为去离子水，磷酸缓冲溶液，细胞培养液或血清，所述光热试剂在分散液中都有很好的分散性，放置一周没有明显沉淀现象。

6.采用如权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的一种钙磷复合多孔纳米碳纤维光热试剂，其特征在于：光热试剂分散液的浓度在50μg/mL-400μg/mL时，在波长为808nm的近红外激光照射下5min，温度可由室温升高到35℃-70℃，在近红外的照射和肿瘤酸性环境下Ca²⁺的释放浓度达80％-100％，在光热治疗与Ca²⁺的协同作用下肿瘤抑制率可达85％。