專利名稱：一種水溶性碳納米管及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，特別是一種水溶性碳納米管及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
自1991年和1993年分別發(fā)現(xiàn)多壁碳納米管(MWNTs)和單壁碳納米管(SWNTs)以來(lái)，碳納米管(CNTs)以其獨(dú)特的電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)引起了各 學(xué)科的廣泛關(guān)注。巨大的比表面積( 2600m2/g)、超高的機(jī)械強(qiáng)度、較低的密度、出眾的化學(xué)和熱穩(wěn)定性和富電子等特性、獨(dú)特的跨膜能力以及大離域η鍵，可以與許多生物醫(yī)藥分子之間形成較強(qiáng)的
鍵相互作用，使其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。生物膜的親脂性限制了潛在藥物和分子探針直接性的細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸，并且使細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸成為癌癥治療的關(guān)鍵問(wèn)題。碳納米管用作藥物載體，主要是利用其細(xì)胞穿透能力，攜帶目標(biāo)生物活性分子進(jìn)入細(xì)胞。CNTs可以有效攜帶蛋白質(zhì)、抗體、多肽、藥物和核酸等生物活性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，從而成為人們關(guān)注的載體。生物系統(tǒng)對(duì)700 1，IOOnm范圍的近紅外光具有高度透過(guò)性，而SWNTs在此范圍內(nèi)具有高吸收的特性，可以利用SWNTs在此范圍內(nèi)的光熱轉(zhuǎn)換特性對(duì)腫瘤進(jìn)行激光熱療。將SWNTs腫瘤靶向給藥系統(tǒng)和激光熱療聯(lián)合應(yīng)用可以達(dá)到更加有效的抗腫瘤作用。碳納米管被認(rèn)為有巨大的分子量，其剛性結(jié)構(gòu)及管束的存在形式導(dǎo)致納米管不溶于水和許多有機(jī)溶劑，且在溶液中易聚集成束，難以分散，嚴(yán)重影響了其在各方面的應(yīng)用。為此,迫切需要設(shè)計(jì)并合成出水溶性好、熱敏活性高、毒性小、生物相容性好、適合作為藥物載體的碳納米管衍生物。透明質(zhì)酸(HA)，又名玻尿酸，是一種酸性粘多糖，它是一種水溶性高分子聚合物，具有良好的生物可吸收性、生物兼容性、黏稠性及保水性。在細(xì)胞膜的表面有4類透明質(zhì)酸的特定受體一⑶44 (⑶分化群)、RHAMM(HA中介的游動(dòng)性受體)、IVd4及LEC (肝內(nèi)皮細(xì)胞受體)，其中CD44在腫瘤細(xì)胞中的含量較高，而且不同的腫瘤細(xì)胞所含有的CD44的結(jié)構(gòu)也不同。受體介導(dǎo)的腫瘤靶向性透明質(zhì)酸納米藥物載體的研究。有報(bào)道證明，CD44可以抑制細(xì)胞的凋亡，其與單克隆抗體類(mAbs)或HA結(jié)合,不僅能抑NT淋巴細(xì)胞的凋亡,還能提高B淋巴細(xì)胞的存活率。它具有很好的靶向作用，無(wú)毒，并且能夠抑制癌細(xì)胞擴(kuò)張。目前，將碳納米管表面接枝一種高分子水溶性聚合物-透明質(zhì)酸，從而得到一種新的水溶性碳納米管，以及其作為熱敏劑和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用還未見(jiàn)有報(bào)道，因此，本發(fā)明的研制成功具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義和實(shí)際的臨床意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種水溶性碳納米管及其應(yīng)用，可有效解決現(xiàn)有腫瘤治療藥物副作用大、不能很好的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的問(wèn)題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是在原始的碳納米管經(jīng)過(guò)純化處理的基礎(chǔ)上，首先經(jīng)羧基化后，與氨化試劑反應(yīng)，將碳納米管表面連接上反應(yīng)活性較強(qiáng)的氨基后，再與透明質(zhì)酸反應(yīng)，形成酰胺鍵，最終得到碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物，即水溶性碳納米管，其中，碳納米管和透明質(zhì)酸的質(zhì)量比為O. 15-0. 25:1。水溶性碳納米管的制備方法，包括以下步驟
1)稱取110-125mg碳納米管(CNTs)，放入燒瓶中，加入體積比為3 I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為300 400W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管(CNTs -C00H)；
2)稱取50mg羧基化的碳納米管(CNTs-C00H)加入20ml氨化試劑，再加入IgN，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/ min下攪拌，冷凝回流48h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物冷卻至室溫，用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾約10遍，用無(wú)水乙醇或丙酮洗去多余的DCC、氨化試劑以及其他的副產(chǎn)物，在40-80°C下，真空干燥24-56h，得氨基化的碳納米管(CNTs);所述的氨化試劑為乙二胺、1，3-丙二胺、1,6-己二胺中的一種；
3)稱取上述氨基化的碳納米管45mg與透明質(zhì)酸90mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC · HCl) 173mg、N-羥基琥珀酰亞胺(NHS) 103mg在15_20ml甲酰胺或N，N-二甲基甲酰胺中混合均勻，在50°C、100r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)無(wú)水乙醇或丙酮或甲醇抽濾洗滌18-20次，除去未反應(yīng)的EDC · HCl、NHS和透明質(zhì)酸，在20_60°C下，真空干燥24-72h，得碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物，即水溶性碳納米管。碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為熱敏劑在腫瘤治療中的應(yīng)用分為體外和體內(nèi)兩部分
1)將制得的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物溶于水中制成溶液，加入到癌細(xì)胞A中進(jìn)行培養(yǎng)，給藥后3h后用光源B光照，光照l(shuí)_5min，繼續(xù)培養(yǎng)24小時(shí)，測(cè)定癌細(xì)胞A的存活率；
2)將制得的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物溶于水中制成溶液，靜脈注射到荷瘤小鼠C體內(nèi)，給藥后3h后用光源D光照，光照時(shí)間為l_5min，測(cè)量荷瘤小鼠C的腫瘤體積大小。上述步驟I中的癌細(xì)胞A為器官表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大腸癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宮頸癌，喉癌，甲狀腺癌，舌癌，腦瘤(顱內(nèi)腫瘤)，小腸腫瘤，膽囊癌，膽管癌，腎癌，前列腺癌，陰莖癌，睪丸腫瘤，子宮內(nèi)膜癌，絨毛膜癌，陰道惡性腫瘤，外陰惡性腫瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮膚癌，惡性黑色素瘤中的一種。上述步驟I中的光源B為780-1 IOOnm波長(zhǎng)的寬波長(zhǎng)光源或者激光中的一種。優(yōu)選808nm激光。上述步驟2中的荷瘤小鼠C為器官表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大腸癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宮頸癌，喉癌，甲狀腺癌，舌癌，腦瘤(顱內(nèi)腫瘤)，小腸腫瘤，膽囊癌，膽管癌，腎癌，前列腺癌，陰莖癌，睪丸腫瘤，子宮內(nèi)膜癌，絨毛膜癌，陰道惡性腫瘤，外陰惡性腫瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮膚癌，惡性黑色素瘤中的一種。上述步驟2中的光源D為780-1 IOOnm波長(zhǎng)的寬波長(zhǎng)光源或者激光中的一種。優(yōu)選808nm激光。本發(fā)明的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為熱敏劑來(lái)進(jìn)行熱敏治療體內(nèi)深度腫瘤時(shí)，808nm激光能夠深度穿透生物體，可以用于治療生物腫瘤。本發(fā)明的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為熱敏劑可以制成任意的藥物制劑劑型，比如注射劑、注射用無(wú)菌粉針、分散劑、貼劑、凝膠劑、植入劑等。本發(fā)明的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物可以加入各種制劑的添加劑，比如生理鹽水、葡萄糖、緩沖溶液和防腐劑等以便于制備成需要的劑型。給藥方式可以為靜脈注射、肌肉注射、瘤內(nèi)注射和皮下注射、透皮給藥、體內(nèi)植入方式等。碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體在腫瘤治療中的應(yīng)用，分為以下幾個(gè)步驟 1)將制得的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物和抗腫瘤藥物A通過(guò)方式B進(jìn)行結(jié)合；
2)將裝載藥物的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物進(jìn)行抗腫瘤細(xì)胞C和抑制體內(nèi)腫瘤D的評(píng)價(jià)。上述步驟I中的抗腫瘤藥物A為難溶性抗腫瘤藥物、水溶性藥物和核酸藥物，比如多西紫杉醇、紫杉醇、阿霉素、順鉬、卡鉬、柔紅霉素、寡義反核苷酸、小干擾RNA和酶類藥物中的一種或幾種。上述步驟I中的方式B為超聲、攪拌、探超和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)中的一種或幾種。上述步驟2中的腫瘤細(xì)胞C為器官表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大腸癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宮頸癌，喉癌，甲狀腺癌，舌癌，腦瘤(顱內(nèi)腫瘤)，小腸腫瘤，膽囊癌，膽管癌，腎癌，前列腺癌，陰莖癌，睪丸腫瘤，子宮內(nèi)膜癌，絨毛膜癌，陰道惡性腫瘤，外陰惡性腫瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮膚癌，惡性黑色素瘤中的一種。上述步驟2中的腫瘤D為器官表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤，肺癌，鼻咽癌，食道癌，胃癌，肝癌，大腸癌，乳腺癌，卵巢癌，膀胱癌，白血病，胰腺癌，宮頸癌，喉癌，甲狀腺癌，舌癌，腦瘤(顱內(nèi)腫瘤)，小腸腫瘤，膽囊癌，膽管癌，腎癌，前列腺癌，陰莖癌，睪丸腫瘤，子宮內(nèi)膜癌，絨毛膜癌，陰道惡性腫瘤，外陰惡性腫瘤，霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，皮膚癌，惡性黑色素瘤中的一種。本發(fā)明的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體可以更多的分布在腫瘤組織中，與正常組織相比，它可以長(zhǎng)期的高濃度的保留在腫瘤組織中，這樣當(dāng)采用適當(dāng)?shù)氖侄问褂眉す膺M(jìn)行照射時(shí)能夠在腫瘤組織中產(chǎn)生熱，并且可以使其裝載的藥物在腫瘤部位濃度提高。但也會(huì)分布在正常的組織器官中，為了避免產(chǎn)生的熱對(duì)正常組織產(chǎn)生損傷，可以通過(guò)一些手段來(lái)加以改善，比如可以在碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物上裝載一些具有靶向性質(zhì)的靶頭，也可以使用抗體等手段介導(dǎo)，可以使用臨床手段比如說(shuō)內(nèi)窺鏡的方式來(lái)直接輸送載藥系統(tǒng)到達(dá)靶組織，聚焦光照面積等方式。本發(fā)明碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體可以制成任意的藥物制劑劑型，比如注射劑、注射用無(wú)菌粉針、分散劑、貼劑、凝膠劑、植入劑等。本發(fā)明的碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物可以加入各種制劑的添加劑，比如生理鹽水、葡萄糖、緩沖溶液和防腐劑等以便于制備成需要的劑型。給藥方式可以為靜脈注射、肌肉注射、瘤內(nèi)注射和皮下
注射等。
本發(fā)明物理以及化學(xué)穩(wěn)定性良好，制備條件容易滿足，原料來(lái)源豐富，成本低，副作用小，是腫瘤治療藥物載體上的創(chuàng)新。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I
1)稱取119mg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3: I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為300W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管；
2)稱取50mg羧基化的碳納米管加入20ml乙二胺,再加入IgN, N’ - 二環(huán)己基碳二亞··胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍,用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、乙二胺以及其他的副產(chǎn)物，在40°C下，真空干燥56h，得氨基化的碳納米管；
3)稱取上述氨基化的碳納米管50mg與透明質(zhì)酸98mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽180mg、N-輕基琥拍酰亞胺IlOmg在18ml甲酰胺中混合均勻,在50°C、100r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)丙酮抽濾洗滌18次，除去未反應(yīng)的I-乙基_ (3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在40°C下，真空干燥48h，得水溶性碳納米管35mg。實(shí)施例2
1)稱取IIOmg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3: I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為350W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管；
2)稱取45mg羧基化的碳納米管加入20mll,6-己二胺,再加入Ig N, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍，用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、1，6-己二胺以及其他的副產(chǎn)物，在60°C下，真空干燥40h，得氨基化的碳納米管；
3)稱取上述氨基化的碳納米管45mg與透明質(zhì)酸88mg、l-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽170mg、N-羥基琥珀酰亞胺IOOmg在15ml N，N-二甲基甲酰胺中混合均勻，在50°C、150r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)甲醇抽濾洗滌19次，除去未反應(yīng)的I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在60°C下，真空干燥24h，得水溶性碳納米管30mg。實(shí)施例3
I)稱取125mg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3 : I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為400W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管；
2)稱取50mg羧基化的碳納米管加入20mll,3-丙二胺,再加入Ig N, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍，用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、1，3-丙二胺以及其他的副產(chǎn)物，在80°C下，真空干燥24h，得氨基化的碳納米管；
3)稱取上述氨基化的碳納米管45mg與透明質(zhì)酸93mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽175mg、N-輕基琥拍酰亞胺IlOmg在20ml甲酰胺中混合均勻，50°C,200r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)無(wú)水乙醇抽濾洗滌20次，除去未反應(yīng)的I-乙基-(3- 二甲 基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在20°C下，真空干燥72h，得水溶性碳納米管34mg。相關(guān)試驗(yàn)資料如下
一、本發(fā)明在具體實(shí)施中，使用光照射水溶性碳納米管對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制活性的測(cè)定
將PC3前列腺癌細(xì)胞(由上海細(xì)胞庫(kù)提供)用作待考察的癌細(xì)胞。將PC3細(xì)胞培養(yǎng)在含胎牛血清(FBS) 10%，青鏈霉素混合液1%的RPMI1640培養(yǎng)基中，培養(yǎng)箱條件為37°C、5% CO2,每2 3天傳代一次。收集對(duì)數(shù)期細(xì)胞，調(diào)整細(xì)胞懸液濃度，96孔板每孔加入200 μ ，鋪板使待測(cè)細(xì)胞調(diào)密度至6 X IO3個(gè)/孔，(邊緣孔用無(wú)菌PBS填充)。置于5% CO2, 37 °〇孵育24 h，至細(xì)胞單層鋪滿孔底(96孔平底板)，加入濃度梯度(12. 5、25、50、100 μ g/ml)的水溶性碳納米管透明質(zhì)酸，設(shè)置復(fù)孔為4 6個(gè)。光照組放置在808nm近紅外光2W中2min，保持光照過(guò)程中溫度在37°C，光照結(jié)束后用鋁箔包裹細(xì)胞板置于CO2培養(yǎng)箱中孵育24h，對(duì)于不光照組而言，則直接用鋁箔包裹細(xì)胞板置于CO2培養(yǎng)箱中孵育24h，終止培養(yǎng)，吸出含藥培養(yǎng)基，每孔用150 μ I PBS洗2遍，加入預(yù)冷的10% TCA 200 yl，4°C放置I h。倒掉固定液，每孔用去離子水洗5遍，甩干，空氣干燥。每孔加入100 μ I的SRB溶液，靜置放置10min，未與蛋白結(jié)合的SRB用1%醋酸洗5遍，空氣干燥。結(jié)合的SRB用150 μ I 10 mmol/L非緩沖Tris堿溶解。在515 nm處測(cè)定每孔的OD值。存活率的計(jì)算公式存活率=實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值，其中實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均為扣除空白對(duì)照組后的值。結(jié)果表明，當(dāng)用光照射2min，本發(fā)明水溶性碳納米管的加入直接影響了 PC3細(xì)胞的增殖。二、光照射時(shí)，水溶性碳納米管的體內(nèi)抗腫瘤活性測(cè)定
取小鼠S180腹水瘤細(xì)胞，用注射用生理鹽水以3:1比例稀釋后，每只小鼠于腹腔注射
0.3 ml,小鼠喂養(yǎng)7天后，抽取小鼠S180腹水瘤細(xì)胞，計(jì)數(shù)后以注射用生理鹽水稀釋成濃度為2X IO6個(gè)/ml的細(xì)胞懸液,皮下接種與小鼠右前肢上部。小鼠接種腫瘤7天后,取其中24只腫瘤體積>100 mm3昆明小鼠，隨機(jī)分為4組，每組6只。具體分組如下(I)對(duì)照組(NS組)生理鹽水；(2)生理鹽水激光組；(3)水溶性碳納米管組；(4)水溶性碳納米管激光組。4組均采用靜脈給藥的方式，其中光照組使用的光源為808nm近紅外光源，功率為2W，給藥3h后激光照射腫瘤部位，一次照射時(shí)間為2min。每2天給藥一次，每次注射生理鹽水或者2mg/ml的水溶性碳納米管-透明質(zhì)酸100 μ 1，共給藥7次。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每日觀察小鼠生活狀態(tài)，每2天稱其體重并使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鼠肉瘤的長(zhǎng)徑(A)與短徑(B)，按公式腫
瘤體積
權(quán)利要求
1.一種水溶性碳納米管，其特征在于，該水溶性碳納米管是由碳納米管分子通過(guò)化學(xué)鍵連接透明質(zhì)酸組成，透明質(zhì)酸和碳納米管的質(zhì)量比為O. 15-0. 25:1，所述的碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管。
2.權(quán)利要求I所述的水溶性碳納米管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)稱取110-125mg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3 I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液110-140ml，再加入10_15ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為300 400W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管； 2)稱取45-50mg羧基化的碳納米管加入20ml氨化試劑,再加入IgN, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h，反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)物冷卻至室溫，用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍，用無(wú)水乙醇或丙酮洗去多余的N，N’-二環(huán)己基碳二亞胺、氨化試劑以及其他的副產(chǎn)物，在40-80°C下，真空干燥24-56h，得氨基化的碳納米管；所述的氨化試劑為乙二胺、1，3-丙二胺、1，6-己二胺中的一種； 3)稱取上述氨基化的碳納米管45-50mg與透明質(zhì)酸88_98mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽170-180mg、N-羥基琥珀酰亞胺IOO-IlOmg在15-20ml甲酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺中混合均勻，在50°C、100-200r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)無(wú)水乙醇或丙酮或甲醇抽濾洗滌18-20次，除去未反應(yīng)的I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在20-60°C下，真空干燥24-72h，得碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物，即水溶性碳納米管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性碳納米管的制備方法，其特征在于，I)稱取119mg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3 : I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為300W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管； 2)稱取50mg羧基化的碳納米管加入20ml乙二胺,再加入IgN, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍,用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、乙二胺以及其他的副產(chǎn)物，在40°C下，真空干燥56h，得氨基化的碳納米管； 3)稱取上述氨基化的碳納米管50mg與透明質(zhì)酸98mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽180mg、N-輕基琥拍酰亞胺IlOmg在18ml甲酰胺中混合均勻,在50°C、100r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)丙酮抽濾洗滌18次，除去未反應(yīng)的I-乙基_ (3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在40°C下，真空干燥48h，得水溶性碳納米管35mg。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性碳納米管的制備方法，其特征在于，I)稱取IlOmg碳納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3 : I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為350W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管； 2)稱取45mg羧基化的碳納米管加入20mll,6-己二胺,再加入Ig N, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍，用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、1，6-己二胺以及其他的副產(chǎn)物，在60°C下，真空干燥40h，得氨基化的碳納米管； 3)稱取上述氨基化的碳納米管45mg與透明質(zhì)酸88mg、l-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽170mg、N-羥基琥珀酰亞胺IOOmg在15ml N，N_ 二甲基甲酰胺中混合均勻，在50°C、150r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)甲醇抽濾洗滌19次，除去未反應(yīng)的I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在60°C下， 真空干燥24h，得水溶性碳納米管30mg。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水溶性碳納米管的制備方法，其特征在于，I)稱取125mg碳 納米管，放入燒瓶中，加入體積比為3 : I的質(zhì)量濃度為98%的硫酸和質(zhì)量濃度為65-68%的硝酸組成的混酸溶液120ml，再加入12ml質(zhì)量濃度為30%的過(guò)氧化氫溶液，在功率為400W的超聲波清洗器中超聲Ih后，用超純水稀釋，使用O. 45 μ m微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，并不斷用超純水沖洗至pH=7，放入烘箱中80°C恒溫干燥，得羧基化的碳納米管； 2)稱取50mg羧基化的碳納米管加入20mll,3-丙二胺,再加入Ig N, N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺，置于燒瓶中，超聲分散IOmin后，放入油浴鍋中，在120°C、100 r/min下攪拌，冷凝回流48h,反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物冷卻至室溫,用O. 22 μ m聚碳酸酯濾膜和布氏漏斗過(guò)濾10遍，用無(wú)水乙醇洗去多余的N，N’ - 二環(huán)己基碳二亞胺、1，3-丙二胺以及其他的副產(chǎn)物，在80°C下，真空干燥24h，得氨基化的碳納米管； 3)稱取上述氨基化的碳納米管45mg與透明質(zhì)酸93mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽175mg、N-輕基琥拍酰亞胺IlOmg在20ml甲酰胺中混合均勻，50°C,200r/min下攪拌反應(yīng)24h，再經(jīng)無(wú)水乙醇抽濾洗滌20次，除去未反應(yīng)的I-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽、N-羥基琥珀酰亞胺和透明質(zhì)酸，在20°C下，真空干燥72h，得水溶性碳納米管34mg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的水溶性碳納米管，其特征在于，所述的水溶液碳納米管的粒徑為 100-200nm。
7.權(quán)利要求I或2-6任何一項(xiàng)所述的水溶性碳納米管在抗腫瘤熱動(dòng)力治療的熱敏劑中的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求I或2-6任何一項(xiàng)所述的水溶性碳納米管在抗腫瘤藥物載體中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及水溶性碳納米管及其應(yīng)用，可有效解決現(xiàn)有腫瘤治療藥物副作用大、不能很好的抑制腫瘤細(xì)胞增殖的問(wèn)題，其解決的技術(shù)方案是，在原始的碳納米管經(jīng)過(guò)純化處理的基礎(chǔ)上，首先經(jīng)羧基化后，與氨化試劑反應(yīng)，將碳納米管表面連接上反應(yīng)活性較強(qiáng)的氨基后，再與透明質(zhì)酸反應(yīng)，形成酰胺鍵，最終得到碳納米管-透明質(zhì)酸聚合物，即水溶性碳納米管，其中，碳納米管和透明質(zhì)酸的質(zhì)量比為0.15-0.25:1，本發(fā)明物理以及化學(xué)穩(wěn)定性良好，制備條件容易滿足，原料來(lái)源豐富，成本低，副作用小，是腫瘤治療藥物載體上的創(chuàng)新。
文檔編號(hào)A61K47/36GK102898543SQ20121040673
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者史進(jìn)進(jìn), 張紅嶺, 張振中, 高君, 葉凡, 劉艷, 余曉媛, 張靜, 馬柔柔, 劉瑞瑗, 王蕾, 侯琳 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)