一种具有近红外二区响应的碳量子点及其制备方法和应用

本发明属于医药，具体涉及一种具有近红外二区响应的碳量子点及其制备方法和应用。

背景技术：

1、癌症是导致人类死亡的主要原因，癌症的有效治疗对世界各国的研究人员来说都是一个持续的挑战。传统的治疗方式如手术切除、放疗、化疗等，存在创伤大、不良反应多等缺点。因此，迫切需要适用范围广、创伤小、疗效好的治疗方式。随着科研人员的不断努力，光热治疗和超声治疗等基于纳米医学的肿瘤治疗方式逐渐进入人们的视野。光热治疗是利用光热转化剂，在近红外光等外部光源照射下，将光能转化为热能杀伤肿瘤细的一种无创性肿瘤治疗新方法，具有不良反应小、特异性高、可重复治疗等优点，与肿瘤传统的治疗方式相比展现出了显著的优越性。超声治疗也是一种新兴的非入侵性肿瘤治疗方法，具有高度可控性、非入侵性及在深层组织中穿透能力强等优点。

2、近年来，碳点(carbon dots，cds)由于其独特的光物理性质，作为一种新型荧光纳米材料而被广泛研究。不同于传统的半导体量子点和小分子荧光染料，碳点具有水溶性好、毒性低、生物相容性好、制备简单、易于修饰等优点。因此，碳点在疾病诊断、光催化、生物传感和光学器件等方面都表现出重要的应用价值。目前报道的碳点发光主要集中在蓝光和绿光段发射，对组织和细胞存在损伤，在组织内的穿透力差且会产生背景荧光干扰，极大地限制了碳点在生物医学领域的应用。与传统近红外一区(nir-i,700～1000nm)相比，近红外二区(nir-ii,1000～1700nm)光线具有穿透能力更强，空间分辨率更高和无创伤性等优点，在肿瘤的诊断和治疗中具有巨大的潜力。

3、因此，开发性能优异且具有近红外发光性质的碳点并用于肿瘤新兴治疗具有重要意义。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有近红外二区吸收的碳量子点，用于肿瘤的光热/超声协同治疗。该碳量子点在超声作用下能产生活性氧自由基，同时在1064nm激光照射下，肿瘤温度迅速上升，从而发挥超声/光热协同抑瘤的效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种具有近红外二区响应的碳量子点的制备方法，具体包括以下步骤：

3、s1.将ir-1048溶解在乙醇中，加入谷胱甘肽并进行分散得到混合液；

4、s2.将混合液置于反应釜中，升温，待反应完全后降至室温，洗涤透析烘干后得到所述具有近红外二区响应的碳量子点。

5、其中，所述ir-1048与所述乙醇的质量体积比为1mg/ml。

6、其中，所述ir-1048与所述谷胱甘肽(gsh)的质量比为1：(1～3)；

7、优选的，所述ir-1048与所述谷胱甘肽(gsh)的质量比为1：2。

8、其中，所述s2中，升温过程具体为升温至180～220℃后保持10～30min；

9、优选的，所述s2中，升温过程具体为升温至200℃后保持20min。

10、其中，所述s2中，透析时间为45～50h；

11、优选的，所述s2中，透析时间为48h。

12、其中，所述s2中，烘干温度为50～80℃；

13、优选的，所述s2中，烘干温度为60℃。

14、具体的，在本发明的一些实施例中，本发明的制备方法制备得到的具有近红外二区响应的碳量子点在对gl261脑胶质瘤细胞及原位脑胶质瘤进行光热与超声协同治疗制剂中的应用。

15、有益效果：大多数碳点的吸收位于近红外一区，普遍存在信背比低，成像精确度不够，组织穿透能力差等问题，本发明制备的在近红外二区的碳量子点信背比高，成像更精确，组织穿透能力好，且可以精确到达肿瘤处，在超声和光热的协同作用下对肿瘤治疗，提高治疗效果。

1.一种具有近红外二区响应的碳量子点的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ir-1048与所述乙醇的质量体积比为1mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ir-1048与所述谷胱甘肽的质量比为1：(1～3)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，升温过程具体为升温至180～220℃后保持10～30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，透析时间为45～50h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，烘干温度为50～80℃。

7.如权利要求1～6任一项所述的具有近红外二区响应的碳量子点的制备方法所制备得到的碳量子点。

8.如权利要求7所述的碳量子点在制备肿瘤光热与超声协同治疗制剂中的应用。