具有光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)的載藥空心炭球的制備方法和用圖
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)的載藥空心炭球的制備方法與用途，其中，空心炭球的制備方法是以牛血清白蛋白為原料，先在空氣流中通過噴霧干燥方法獲得空心微球，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下高溫炭化，即得空心炭球。該方法可大批量獲得空心炭球，制備過程簡(jiǎn)捷，無需預(yù)先制備模板，不涉及有機(jī)溶劑，不涉及有毒有害氣體，具有安全性好、產(chǎn)量高、成本低等特點(diǎn)。在紅色或近紅外激光照射下，可使該空心炭球產(chǎn)生光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)，在空心炭球中裝載腫瘤化療藥物和光敏劑藥物，可使載藥空心炭球具有對(duì)腫瘤進(jìn)行藥物治療和光熱治療的協(xié)同治療的應(yīng)用前景。
【專利說明】
具有光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)的載藥空心炭球的制備方法和用途
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)的載藥空心炭球的制備方法和用途，屬于生物材料領(lǐng)域，尤其涉及一種在無模板、無有機(jī)溶劑、無有毒氣體的條件下制備空心炭球的方法。該空心炭球作為藥物載體，可裝載藥物并有用于腫瘤的藥物治療和光熱治療的協(xié)同治療的應(yīng)用前景。
【背景技術(shù)】
[0002]惡性腫瘤是威脅人類健康的重大疾病，世界著名期刊《臨床癌癥雜志》(CA:ACancer Journal for Clinicians)報(bào)道顯示，2015年中國癌癥總發(fā)病為429.16萬例，總死亡為281.42萬例《Chen ff, et al.Cancer Statistics in China, 2015.CA CANCER JCLIN 2016;66:115-132》。該雜志還預(yù)測(cè)，2016年美國將有超過160萬癌癥新發(fā)病患者，并有超過約50萬人死于癌癥[Siegel RL, et al.Cancer Statistics, 2016.CA CANCER JCLIN 2016;66:7-30.]?？梢姡瑢で蟀踩咝У哪[瘤治療方法是全球共同關(guān)心的課題。
[0003]碳材料在腫瘤診療領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。近年來出現(xiàn)的石墨烯、碳納米管、碳納米角等碳基材料，它們?cè)谀[瘤成像、藥物輸送、腫瘤治療等方面可發(fā)揮重要作用。如還原性的氧化石墨烯，不僅能高效吸附化療藥物，還能將紅色或近紅外激光的能量轉(zhuǎn)換為熱能，用于腫瘤光熱治療。由石墨烯構(gòu)筑而成的碳納米管和碳納米角同樣是優(yōu)良的藥物載體，在腫瘤光熱治療的能力方面與還原性氧化石墨烯相當(dāng)。
[0004]在腫瘤治療中，希望藥物能緩慢持續(xù)地向腫瘤組織釋放。作為僅由一層碳原子構(gòu)筑而成的二維片層碳材料的石墨烯，載藥方式是藥物吸附在石墨烯片層表面;雖然碳納米管為中空管狀結(jié)構(gòu)，藥物主要也還是吸附在碳納米管表面。因此，這類材料作為藥物載體，藥物釋放無需穿越復(fù)雜的障礙，而是可以直接從載體表面脫離，緩釋效果與立體三維的多孔載體相比有待提高。而且，石墨烯、碳納米管、碳納米角的制備方法均較復(fù)雜。
[0005]作為空心結(jié)構(gòu)的碳納米材料——空心炭球，不僅其殼層的內(nèi)外表面能吸附藥物，巨大的內(nèi)部空腔更是裝載藥物的場(chǎng)所，而且，藥物從空心炭球中釋放到外環(huán)境，需要穿過結(jié)構(gòu)復(fù)雜的炭球殼層，從而表現(xiàn)出良好的藥物緩釋效果。此外，炭球?qū)淖贤獾娇梢娫俚浇t外波長(zhǎng)區(qū)的光均有較強(qiáng)的吸收，可以將吸收的激光的能量轉(zhuǎn)化為熱能。
[0006]空心炭球的制備方法包括模板法、化學(xué)氣相沉積法、高壓電弧法、金屬還原法、激光蒸發(fā)法等。
[0007]上述方法中，以模板法制備空心炭球較為常見。該方法包括硬模板和軟模板兩種技術(shù)。
[0008]所謂硬模板法，是指采用不易變形的固體粒子(如二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等)作為內(nèi)核(模板)，在其表面進(jìn)行聚合反應(yīng)或物理包覆，然后進(jìn)行高溫炭化，最后將模板除去，即得空心炭球，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于可通過模板大小來方便地控制炭球及其內(nèi)部空腔的大小，但是，這種方法往往需要一種或一種以上的有機(jī)溶劑，特別是在除去模板時(shí)，需要將樣品長(zhǎng)時(shí)間浸泡在過量的有機(jī)溶劑中。例如，在四氫呋喃溶液中，將介孔二氧化硅與甲階酚醛樹脂混合，室溫下攪拌5 h，使甲階酚醛樹脂吸附在二氧化硅表面以及進(jìn)入二氧化硅孔隙中，然后在烘箱中于60°C加熱，使甲階酚醛樹脂緊密附著在二氧化硅表面，再將干燥的樣品在氬氣保護(hù)下于900°C高溫處理2h，使甲階酚醛樹脂炭化，得到介孔炭殼包覆的二氧化硅“核-殼”型復(fù)合粒子，最后將該樣品于過量氫氟酸溶液中浸泡達(dá)24h，使二氧化硅溶解，除去二氧化硅模板，沉淀用去離子水反復(fù)洗滌，即得具有多孔殼層的空心炭球[Zhang Q,et al.Uniform fibrous-structured hollow mesoporous carbon spheres for high-performance supercapacitor electrodes.Electrochimica Acta 176 (2015) 542-547.]。這種方法雖然能得到粒度較均勻的具有介孔特點(diǎn)的空心炭球，但制備過程使用四氫呋喃、氫氟酸等有毒和有刺激性氣味的有機(jī)溶劑，而且有機(jī)溶劑使用時(shí)間比較長(zhǎng)(如浸泡24h)，長(zhǎng)期操作有可能對(duì)工作人員健康產(chǎn)生影響，也不利于環(huán)境保護(hù)。
[0009]所謂軟模板法，是指以易變形的粒子(如乳滴、超分子膠束等)為模板，加入碳源材料(如葡萄糖、鹿糖等)，通過水熱反應(yīng)，并進(jìn)一步高溫煅燒，使碳源材料在模板表面炭化并除去模板，即得空心炭球。相對(duì)于硬模板法，軟模板法中的模板制備方法更為簡(jiǎn)單，而且模板也容易除去，然而，這種軟模板法獲得的空心炭球，產(chǎn)物中破碎炭球的數(shù)量多，而且粒度分布寬。如以陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉在水中自組裝形成的膠束為模板，將其與葡萄糖水溶液混合，然后于170° C加熱10h，獲得的樣品于60° C干燥，再在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于900°C加熱2h，即得空心炭球[Wen Z et al.Hollow carbon spheres with wide sizedistribut1n as anode catalyst support for direct methanol fuel cells.Electrochemistry Communicat1ns 9 (2007) 1867-1872]，結(jié)果表明，空心炭球粒度分布極寬(在幾十納米到幾微米之間)，而且大球里還填有小球，并有很多炭球碎片。
[0010]化學(xué)氣相沉積也是制備空心炭球的常用方法，該方法反應(yīng)速度快，然而，所采用的氣體往往有毒、或易燃或易爆。如將乙炔和氫氣[乙炔:氫氣=4:1 (V/V)]的混合氣體通入石英管式爐中于700° C加熱30 min，即可得到直徑分布在15-25 μπι之間的空心炭球[Li Mao,et al.A facile approach to simultaneous fabricat1n of microsize hollow andsolid carbon spheres from acetylene directly.Materials Letters 62 (2008)581-583]。乙炔為易燃?xì)怏w，人體吸入乙炔后，可引起暈眩、頭痛、惡心，嚴(yán)重者可導(dǎo)致虛脫甚至窒息死亡[工業(yè)氣體數(shù)據(jù)，http: //www.kongfen.cn/qiti/tmcpqq/yq_l.html ]。
[0011]也有將模板法與化學(xué)氣相沉積法聯(lián)合用于制備空心炭球的文獻(xiàn)報(bào)道。例如，在二氧化硅粒子表面包覆介孔二氧化硅殼層(簡(jiǎn)寫為S12Om-S12),將干燥的S12Om-S12置于管式爐中，通入氬氣并升溫至800°C，然后通入乙烯氣體，反應(yīng)4h后，得到炭殼包覆的二氧化硅(簡(jiǎn)寫為S12Om-S12-C),再用氫氟酸反復(fù)處理以除去二氧化硅，得到空心炭球。這種方法需要通過較復(fù)雜的步驟制備硬模板，所采用的乙烯為易燃?xì)怏w，有較強(qiáng)的麻醉作用，吸入較多時(shí)可引起意識(shí)喪失，對(duì)環(huán)境也有危害[乙烯安全技術(shù)說明書.http://wenku.baidu.com/link?url=Sdn-oeIBMzian2vNHyqZXYZwJSaL9rmZ_qViX_PU5voZIGlG10ZZqtAnmFvlsjcm8PulR7YMIm3PaDdPI5xfPV_lnGgCA3CAogzVjtQZ4wi]。
[0012]此外，通過上述方法如模板法和化學(xué)氣相沉積法得到的空心炭球，其殼層大多具有石墨態(tài)結(jié)構(gòu)。石墨態(tài)炭層是由多層石墨烯堆疊而成。石墨烯會(huì)降低細(xì)胞活性，對(duì)腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞的毒性無選擇性。石墨烯被用作抗菌材料，就是因?yàn)槭?huì)破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜[Tu Y et al.Destructive extract1n of phospholipids fromEscherichia colimembranes by graphene nanosheets.Nature Nanotechnology, 2013, 8:594-601.]。而無定型碳對(duì)細(xì)胞的毒性較低。
[0013]因此，尋求一種更簡(jiǎn)單、更安全、更環(huán)保和低成本的方法制備對(duì)細(xì)胞毒性低的空心炭球，以用于載藥和腫瘤治療，是將空心炭球用于腫瘤治療領(lǐng)域迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]針對(duì)上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種在無模板、無有機(jī)溶劑、無有毒氣體的條件下的空心炭球的制備方法。
[0015]本發(fā)明的再一目的在于:提供空心炭球在載藥和腫瘤光熱治療方面的用途。
[0016]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):空心炭球的制備方法按下述步驟:
步驟I:將牛血清白蛋白溶于水中，濃度為0.2?20wt%，通過噴霧干燥制備牛血清白蛋白空心微球粉末，噴霧干燥時(shí)的載氣為空氣，進(jìn)風(fēng)溫度為65?100 ° C，進(jìn)料速度為1.5?30mL/min；
步驟2:將步驟I獲得的牛血清白蛋白空心微球粉末置于石英舟或陶瓷舟中，然后置于管式爐中的石英管中，通入惰性氣體5?30 min，然后開啟管式爐電源，繼續(xù)通入惰性氣體，開始升溫，升溫速率為I?10 °C/min，溫度升至280?320 ° C，并在該溫度下保持10?30min，然后在氮?dú)饬髦欣鋮s至室溫，即得空心炭球。
[0017]其中，所述的牛血清白蛋白溶于水中，濃度為0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或1 wt%。
[0018]在上述方案中，裝載樣品的石英舟或陶瓷舟置于管式爐中的石英管的中央位置，通入的惰性氣體是指氮?dú)饣驓鍤饣蚝庵械囊环N，所述惰性氣體流速為15?100 mL/min。
[0019]本發(fā)明提供了一種無模板、無有機(jī)溶劑、無有毒有害氣體的能大批量制備空心炭球的新方法。這種空心炭球由無定型碳構(gòu)成，對(duì)正常細(xì)胞無毒或低毒，能裝載藥物。
[0020]在上述方案基礎(chǔ)上，用紅色激光或近紅外激光照射空心炭球，誘導(dǎo)空心炭球?qū)⒓す饽芰哭D(zhuǎn)化為熱能，其中，所述的紅色激光波長(zhǎng)在600?700 nm之間，所述的近紅外激光波長(zhǎng)在700?I 10nm之間。試驗(yàn)結(jié)果證明，空心炭球在紅色(如67l_nm)激光或近紅外(如808-nm)激光照射下迅速升溫，是一種良好的光熱轉(zhuǎn)化材料。
[0021]本發(fā)明提供具有光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)的載藥空心炭球的用途，在空心炭球中裝載藥物，裝載方式是將空心炭球浸泡到藥物溶液中，藥物通過吸附方式負(fù)載到空心炭球中。
[0022]所述的藥物是指人工合成的抗腫瘤藥物或天然抗腫瘤藥物或光敏劑藥物，作為腫瘤的藥物治療和光熱治療的協(xié)同治療的藥物。
[0023]所述的抗腫瘤藥物是指阿霉素、順鉑、卡鉑、奧沙利鉑、達(dá)卡巴嗪、平陽霉素、絲裂霉素、5-氟尿嘧啶、吉西他濱、阿糖胞苷、環(huán)磷酰胺、門冬酰胺、他莫昔芬、尼莫司汀、洛莫司汀、甲他孕酮、來曲唑、米托蒽醌、紫杉醇、多西紫杉醇、異長(zhǎng)春花堿、三尖杉酯堿、喜樹堿、斑蝥素、去甲斑蝥素、補(bǔ)骨脂素、姜黃素、景洪哥納香甲素、鬼白毒素、苦參堿、雷公藤內(nèi)酯、雷公藤甲素、莪術(shù)油、薤白揮發(fā)油、月見草油、丹參酮、甘草多糖、黃芪多糖、靈芝多糖、香菇多糖、土貝母甙甲、薏苡仁內(nèi)脂、人參皂苷中的一種或幾種的組合。
[0024]所述的光敏劑藥物是指葉綠素、葉綠素銅鈉、二氫卟酚e6、二氫卟酚e4、二氫卟酚P6、紫紅色-18、亞甲基藍(lán)、鋅酞箐、銅酞箐、二磺酸鋁酞箐、硅萘酞箐、鋅萘酞箐、血卟啉、血卟啉單甲醚、血卟啉二甲醚、苯并卟啉衍生物單酸環(huán)A、竹紅菌素中的一種或幾種的組合。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:本發(fā)明空心炭球制備方法采用噴霧干燥聯(lián)合在惰性氣體中炭化制備牛血清白蛋白空心炭球，過程簡(jiǎn)便、成本低廉，操作安全，不涉及有機(jī)溶劑，不涉及易燃易爆和有毒有害氣體，能大批量制備由無定型碳構(gòu)成的空心炭球，獲得的空心炭球?qū)λ幬镉休^高的裝載能力和在激光照射下的光熱轉(zhuǎn)化能力，載藥后在激光照射下可同時(shí)用于腫瘤的藥物治療和光熱治療。
【附圖說明】
[0026]附圖1，制備空心炭球過程、以及載藥、激光誘導(dǎo)炭球光熱轉(zhuǎn)化和促進(jìn)藥物釋放示意圖；
附圖2，由10通過噴霧干燥獲得的微球粉末掃描電鏡照片；
附圖3，由10 °/4^BSA通過噴霧干燥并進(jìn)一步在氮?dú)獗Ｗo(hù)下在300°(:下碳化3011^11獲得的空心炭球電鏡圖；
附圖4，由10制備的空心炭球在吸附熒光染料TCPP后的激光共聚焦熒光顯微鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
(I)制備牛血清白蛋白空心微球
將牛血清白蛋白(BSA)粉末溶于去離子水中，BSA濃度分別為0.2%、0.5%、1%、3%、10%、20%，每種濃度的樣品均為100 mL;然后用噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度為70 °C，溶液流速為5 mL/min，載氣為空氣;噴霧干燥結(jié)束后，噴霧干燥機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)lh，以除去粉末中殘留水分，得BSA空心微球粉末，收集該粉末，密封干燥保存。
[0028](2)炭化
將噴霧干燥的BSA空心微球粉末置于陶瓷舟中，陶瓷舟置于管式爐中的石英管中央，向石英管通入氮?dú)猓?5min后，從室溫開始加熱，升溫速度為5° C/min，至300° C時(shí)，停止加熱，于該溫度保溫20 min，然后切斷管式爐電源，讓樣品在石英管中自然冷卻至室溫。在升溫、保溫、降溫的整個(gè)過程中，均通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，取出樣品，于干燥器中保存。如附圖1所示，包括制備空心炭球、載藥、激光誘導(dǎo)炭球光熱轉(zhuǎn)化和促進(jìn)藥物釋放示意圖。
[0029]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
在掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，由濃度分別為0.2%、0.5%、1%、3%、10%、20%的BSA通過噴霧干燥所獲得的粉末粒子絕大部分為球形。由這些BSA微球經(jīng)過碳化后得到的炭球，其粉末均為黑色，拉曼光譜檢測(cè)顯示，黑色樣品的石墨結(jié)構(gòu)不明顯，屬于由無定型碳構(gòu)筑而成的炭材料。
[0030]高溫碳化后，粉末粒子仍然保持良好的球形，由0.2%的BSA得到的炭球的粒度分布主要在I?10 μ??;由10%的BSA得到的炭球的粒度分布主要在5?35 μπι，由20%的BSA得到的炭球的粒度分布主要在5?100 μπι，從少部分破碎的炭球可知，這些炭球?yàn)榭招慕Y(jié)構(gòu)。由10%的BSA通過噴霧干燥獲得的微球的掃描電鏡照片如附圖2所示；由10通過噴霧干燥并進(jìn)一步在氮?dú)獗Ｗo(hù)下在300° C下碳化30min獲得的空心炭球電鏡圖，如附圖3所示。
[0031]為進(jìn)一步考察粒子的內(nèi)部形貌，本發(fā)明在空心炭球中裝載近紅外熒光染料以便于觀察。方法是將四(4-羧苯基)卩卜吩[tetrakis(4-carboxyphenyI)porphyrin,簡(jiǎn)寫為TCPP]溶于5%的二甲基亞砜水溶液中，然后取少許空心炭球粉末加入到TCPP溶液中，振蕩2 h后，離心，通過激光共聚焦熒光顯微鏡觀察炭球粒子。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，炭球的熒光集中在表面層，內(nèi)部熒光很暗，表明這是具有空心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的球形粒子，其中，有10%的BSA制備得到的空心炭球在吸附TCPP后的激光共聚焦熒光顯微鏡照片如附圖4所示。
[0032]實(shí)施例2
(I)制備牛血清白蛋白空心微球方法同實(shí)施例1，BSA的濃度為10%。
[0033](2)炭化
方法同實(shí)施例1，但管式爐最終升溫至270 °(:時(shí)，在此溫度下保溫30 min，后續(xù)操作與實(shí)施例1相同。
[0034]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
激光共聚焦熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，通過噴霧干燥得到的BSA微球(未經(jīng)炭化)有明亮熒光的殼層，可見這些微球均為空心結(jié)構(gòu)。經(jīng)過炭化的粉末樣品為褐色，掃描電鏡下可見炭化后的粉末粒子大部分保持較好的球形，從少數(shù)有較大孔洞的粒子可見，這些粒子有較大的內(nèi)部空腔。
[0035]實(shí)施例3
(I)制備牛血清白蛋白空心微球方法同實(shí)施例1，BSA的濃度為10%。
[0036](2)炭化
方法同實(shí)施例1，但管式爐最終升溫至320 ° C時(shí)，在此溫度下保溫1min，后續(xù)操作與實(shí)施例I相同。
[0037]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，炭化后的粉末粒子多數(shù)仍然保持球形，但粒子之間有團(tuán)聚現(xiàn)象，從部分破碎的粒子可判斷，這些粒子有較大空腔。在將該炭球吸附TCPP(方法與實(shí)施例1相同)后，激光共聚焦熒光顯微鏡進(jìn)一步證實(shí)了這些炭球?yàn)榭招慕Y(jié)構(gòu)。
[0038]實(shí)施例4
取實(shí)施例1中以1 %的B S A制備得到的空心炭球粉末，將其分散于含1 %的PI u r O n i CF127 (商品名為普蘭尼克)水溶液中，空心微球濃度為5 mg/mL，超聲波分散5 min后，將炭球分散液分裝于內(nèi)徑為6 mm的無色小玻璃管中，共6管，每管200 yL，其中3管用671-nm激光(功率密度:0.2 W/cm2)照射10 min，另3管用808-nm激光(功率密度:0.25 W/cm2)照射5min。另配制含10%的pluronic F127的去離子水溶液10 mL(不含空心炭球)，取1.2 mL分裝于6個(gè)內(nèi)徑為6 mm的無色小玻璃管中，每管200 yL，按上述相同方法分別用671-nm和808-nm激光照射樣品10 min。照射前的溫度為25±0.5 °C。
[0039]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
用10%的pluronic F127分散的濃度為5 mg/mL的空心炭球在671-nm激光照射下，1min內(nèi)樣品溫度從室溫升至49-51 ° C，在808-nm激光照射下，1min內(nèi)樣品溫度從室溫升至47-49 ° C。而含有10%的pluronic F127的去離子水在671-nm和808-nm激光照射下，溶液溫度僅從室溫上升至31-33 °C。表明空心炭球在紅色激光和近紅外激光照射下，均表現(xiàn)出良好的光熱轉(zhuǎn)化效果。
[0040]實(shí)施例5
取實(shí)施例1中以10%的BSA制備得到的空心炭球粉末10 mg，分散于20 mL含5 mg/mL的葉綠素銅鈉(一種光敏劑藥物)的水溶液中，在搖床中避光振蕩24h，然后離心，用去離子水洗滌2次。收集上清液和沉淀。
[0041 ]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
通過電感耦合等離子發(fā)射光譜儀檢測(cè)得到I mg的空心炭球能裝載約0.13 mg的葉綠素銅鈉。激光共聚焦熒光顯微鏡下，這些裝載葉綠素銅鈉的炭球有較明亮的紅色熒光，熒光主要分布在炭球的殼層，內(nèi)部空腔也有熒光，但較暗，表明葉綠素銅鈉除了裝載于炭球的內(nèi)部空腔，主要是吸附在空心炭球的殼層中。
[0042]實(shí)施例6
取實(shí)施例1中以10%的BSA制備得到的空心炭球粉末10 mg，分散于20 mL含5 mg/mL的阿霉素(一種腫瘤化療藥物)的水溶液中，在搖床中避光振蕩24h，然后離心，用去離子水洗滌2次。收集上清液和沉淀。
[0043]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
空心炭球?qū)熕幬锇⒚顾匾脖憩F(xiàn)出較高的載藥能力，通過阿霉素的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可得，I mg的空心炭球能裝載約0.12 mg的阿霉素。
[0044]實(shí)施例7
取實(shí)施例1中以10%的BSA制備得到的空心炭球粉末10 mg，分散于20 mL含5 mg/mL的葉綠素銅鈉和5 mg/mL的阿霉素的水溶液中，在搖床中避光振蕩24h，然后離心，用去離子水洗滌2次，收集沉淀。
[0045]制備荷瘤小鼠，方法是將乳腺癌細(xì)胞(4T1細(xì)胞)注射到Balb/c小白鼠右側(cè)靠近前肢的皮下，當(dāng)腫瘤生長(zhǎng)至直徑為5 mm左右時(shí)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):將實(shí)施例5、6、7制備得到的載藥空心炭球分散于磷酸鹽緩沖液中，空心炭球濃度為5 mg/mL，分別注射到小鼠腫瘤中，另配制5 mg/mL不含藥物的空心炭球(由10%的BSA制得)，也直接注射到小鼠腫瘤中，每個(gè)腫瘤注射樣品的體積均為10yL，然后用67Ι-nm激光(功率密度:0.2W/cm2)照射腫瘤，每只小鼠每天照射I次，每次照射20 min。作為對(duì)照，用671-nm激光照射未進(jìn)行任何注射的小鼠腫瘤，照射方法同上。
[0046]實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
注射了空心炭球、注射了裝載葉綠素銅鈉的空心炭球、注射了裝載阿霉素的空心炭球、注射了同時(shí)裝載葉綠素銅鈉和阿霉素的空心炭球的小鼠腫瘤，在經(jīng)過671-納米激光照射后，均出現(xiàn)了明顯破壞和生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象;其中，注射了同時(shí)裝載葉綠素銅鈉和阿霉素的空心炭球的小鼠腫瘤在照射第9天時(shí)，腫瘤接近消失，抑制腫瘤的效果明顯優(yōu)于注射了裝載葉綠素銅鈉的空心炭球或注射了裝載阿霉素的空心炭球的腫瘤在激光照射后的效果;注射了未載藥的空心炭球的小鼠腫瘤，在671-nm激光照射第9天時(shí)，腫瘤生長(zhǎng)亦明顯抑制，但腫瘤體積明顯大于激光誘導(dǎo)載藥空心炭球的治療組小鼠腫瘤的體積;而僅經(jīng)過激光照射的小鼠腫瘤，其表面未見有灼傷的痕跡，腫瘤直徑超過了 10 mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空心炭球的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I:將牛血清白蛋白溶于水中，濃度為0.2?20 wt%，通過噴霧干燥制備牛血清白蛋白空心微球粉末，噴霧干燥時(shí)的載氣為空氣，進(jìn)風(fēng)溫度為60?100 ° C，進(jìn)料速度為1.5?30mL/min； 步驟2:將步驟I獲得的牛血清白蛋白空心微球粉末置于石英舟或陶瓷舟中，然后置于管式爐中的石英管中，通入惰性氣體5?30 min，然后開啟管式爐電源，繼續(xù)通入惰性氣體，開始升溫，升溫速率為I?10 °C/min，溫度升至270?320 ° C，并在該溫度下保持10?30min，然后在氮?dú)饬髦欣鋮s至室溫，即得空心炭球。2.如權(quán)利要求1所述的一種空心炭球，其特征在于:用紅色激光和/或近紅外激光照射空心炭球，誘導(dǎo)空心炭球?qū)⒓す饽芰哭D(zhuǎn)化為熱能，其中，所述的紅色激光波長(zhǎng)在600?700nm之間，所述的近紅外激光波長(zhǎng)在700?1200nm之間。3.權(quán)利要求1所述的一種空心炭球的制備方法，其特征在于:裝載牛血清白蛋白空心微球粉末的石英舟或陶瓷舟置于管式爐中的石英管的中央位置，通入的惰性氣體是指氮?dú)饣驓鍤饣蚝庵械囊环N，所述惰性氣體流速為15?100 mL/min。4.權(quán)利要求1至3之任一項(xiàng)所述制備方法獲得的空心炭球的用途，其特征在于:在所述的空心炭球中裝載藥物，裝載方式是將空心炭球浸泡到藥物溶液中。5.權(quán)利要求4所述的用途，其特征在于:所述的藥物是指人工合成的抗腫瘤藥物或天然抗腫瘤藥物或光敏劑藥物，作為腫瘤的藥物治療和光熱治療的協(xié)同治療的藥物。6.權(quán)利要求5所述的空心炭球的用途，其特征在于:所述的抗腫瘤藥物是指阿霉素、順鉑、卡鉑、奧沙利鉑、達(dá)卡巴嗪、平陽霉素、絲裂霉素、5-氟尿嘧啶、吉西他濱、阿糖胞苷、環(huán)磷酰胺、門冬酰胺、他莫昔芬、尼莫司汀、洛莫司汀、甲他孕酮、來曲唑、米托蒽醌、紫杉醇、多西紫杉醇、異長(zhǎng)春花堿、三尖杉酯堿、喜樹堿、斑蝥素、去甲斑蝥素、補(bǔ)骨脂素、姜黃素、景洪哥納香甲素、鬼臼毒素、苦參堿、雷公藤內(nèi)酯、雷公藤甲素、莪術(shù)油、薤白揮發(fā)油、月見草油、丹參酮、甘草多糖、黃芪多糖、靈芝多糖、香菇多糖、土貝母甙甲、薏苡仁內(nèi)脂、人參皂苷中的一種或幾種的組合。7.權(quán)利要求5所述的空心炭球的用途，其特征在于:所述的光敏劑藥物是指葉綠素、葉綠素銅鈉、二氫卟酚e6、二氫卟酚e4、二氫卟酚P6、紫紅色-18、亞甲基藍(lán)、鋅酞箐、銅酞箐、二磺酸鋁酞箐、硅萘酞箐、鋅萘酞箐、血卟啉、血卟啉單甲醚、血卟啉二甲醚、苯并卟啉衍生物單酸環(huán)A、竹紅菌素中的一種或幾種的組合。
【文檔編號(hào)】A61K41/00GK106075442SQ201610515044
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】?jī)?chǔ)茂泉, 張喆宇
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)