(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111670291.1 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 罗亮　殷明明　孟凡玲　高玉婷　 梁华庚　童军伟　章小平　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 代理人 孙杨柳 (51)Int.Cl. A61K 47/60(2017.01) A61K 49/12(2006.01) A61K 49/22(2006.01) A61K 33/06(2006.01)A61K 41/00(2020.01) A61P 35/00(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) B82Y 30/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种基于二维纳米碳片的复合材料及其制 备与应用 (57)摘要 本发明涉及一种基于二维纳米碳片的复合 材料及其制备与应用， 属于纳米材料技术领域。 将共晶聚合物在真空环境中进行煅烧， 使共晶聚 合物脱碘碳化， 得到层状碳化物， 粉碎后加入到 两亲性聚合物的水溶液中， 超声得到二维纳米碳 片。 将该二维纳米碳片和蒙脱石加入到磷酸盐缓 冲液中， 进行超声， 使二维纳米碳片和蒙脱石通 过π‑π堆积作用形成复合材料。 该纳米复合材 料可以在弱酸性肿瘤微环境下通过将高水平表 达的过氧化氢转化为高活性的羟基自由基来进 行化学动力学治疗， 结合其在近红外二区的光照 下产生的光热治疗。 此外， 该纳米复合材料显示 出用于引导肿瘤治疗的磁共振成像和光声成像 能力。 成像与治疗能力相结合， 为精准医学建立 了“一体化”治疗诊断平台。 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 CN 114272388 A 2022.04.05 CN 114272388 A 1.一种二维纳米碳片的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将共晶聚合物在真空环境 中进行煅烧， 所述煅烧是在300℃ ‑1000℃条件下煅烧6h ‑ 24h， 使所述共晶聚合物脱碘 碳化， 得到层状碳 化物； 所述共晶聚合物的结构式为： (2)将步骤(1)得到的层状碳化物粉碎， 加入到两亲性聚合物的水溶液中， 并进行超声， 即得到二维纳米碳片。 2.如权利要求1所述二维纳米碳片的制备方法， 其特征在于， 所述煅烧的升温速率为5 ℃min‑1‑15℃min‑1。 3.如权利要求1或2所述二维纳米碳片的制备方法， 其特征在于， 所述两亲性聚合物的 疏水端为碳原子数 大于等于10个的烷基链， 亲 水端为聚乙二醇。 4.如权利要求1 ‑3任一所述方法制备 得到的二维纳米碳片。 5.如权利要求4所述二维纳米碳片的应用， 其特征在于， 具体为用于制备光热治疗试剂 和/或光声成像试剂的应用。 6.一种二维纳米碳片的复合材料的制备方法， 其特征在于， 将权利要求4所述的二维纳 米碳片和 蒙脱石加入到磷酸盐缓冲液中， 并进行超声， 使所述二维纳米碳片和蒙脱石通过 π‑π 堆积作用形成复合材 料。 7.如权利要求6所述二维纳米碳片的复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述二维纳米 碳片和蒙脱 石的质量比为1:(0.5 ‑2)。 8.如权利要求6或7 所述方法制备 得到的二维纳米碳片的复合材 料。 9.如权利要求8所述二维纳米碳片的复合材料用于制备光声成像试剂和/或磁共振成 像试剂的应用。 10.如权利要求8所述二维纳米碳片的复合材料的应用， 其特征在于， 具体为用于制备 光热治疗试剂和/或化学动力治疗试剂的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114272388 A 2一种基于二维纳米碳片的 复合材料及其制备与应用 技术领域 [0001]本发明属于纳米材料技术领域， 更具体地， 涉及一种基于二维纳米碳片的复合材 料及其制备与应用。 背景技术 [0002]光热疗法是一种新兴的治疗方式， 由于其无创、 耐药性可忽 略不计以及全身毒性 低的局部治疗等优点正成为肿瘤疾病研究的焦点， 目前大多数报道的光热治疗制剂， 包括 金纳米材料、 金属硫化物氧化物材料、 碳纳米材料和有机染料等， 主要在近红外 Ⅰ区中(700 ‑ 900纳米)之间进行光热治疗。 然而对于深部实体瘤组织来说， 由于血液和其他生物成分的 光吸收和散射导致严重的光衰减， 近红外 Ⅰ区光的穿透深度仍然不够。 因此， 近红外 Ⅱ区 (1000‑1700纳米)具有更长波长的光热治疗制剂受到了更多的关注， 其具有更深的组织穿 透力、 更少的能量损失和更小的组织损伤。 另一方面， 光热治疗制剂通常具有良好的光声成 像能力。 近红外 Ⅱ区的光热治疗制剂与近红外 Ⅰ区相比， 可以大大提高信噪比并提供更高分 辨率的形态学信息， 使近红外 Ⅱ区的光热治疗制剂在癌症诊断和治疗中更有利。 [0003]近年来， 碳纳米材料(如石墨烯、 碳点、 碳纳米管)由于具有光稳定性、 生物相容性 和低毒性等诸多优点， 在生物医学应用中引起了广泛关注。 其中， 二维碳纳米材料因其在近 红外区域的优异 等离子体特性而被认为是有 前途的光热剂 。 围绕传导和价态能带边缘的独 特量子限制促进了某些能量产生的高密度， 因此自由电子 ‑空穴对更容易被接近带隙的能 量激发， 使二 维纳米材料表现出高光吸收效率。 此外， 二 维碳纳米材料可以通过改变层数或 掺杂其他杂原子来调整其光学性能。 二 维碳纳米材料的大表面积和平面结构使得加载其他 药物或通过与其他二 维材料堆叠形成异质结构成为可能， 这为基于光热治疗的协同治疗提 供了巨大 的潜力。 然而目前二维材料 的合成方法主要集中在自上而下和自下而上 的方法， 它们分别受到低产量和复杂程序的影响。 简单可靠地制备具有可控尺寸、 形状和纯度的二 维纳米碳材料仍然 具有挑战性。 此外， 迄今为止报道的大多 数碳纳米材料都支持近红外 Ⅰ区 的光热治疗， 开 发在近红外 Ⅱ区窗口中具有良好性能的碳基光热治疗试剂对于更深层次的 组织治疗是紧迫的。 发明内容 [0004]本发明解决了现有技术中近红外 Ⅰ区的光热治疗效果差， 二维碳材料制备困难， 成 像效果无法有效指导治疗， 以及生物相容性不好的技术问题。 本发明中通过真空煅烧共轭 碳碘聚合物得到一种新型二 维纳米碳片， 其在近红外 Ⅱ区生物窗中表现出强吸收和显著的 光热转换效率， 可用于深层组织治疗。 [0005]根据本发明第一方面， 提供了一种二维纳米碳片的制备 方法， 包括以下步骤： [0006](1)将共晶聚合物在真空环境中进行煅烧， 所述煅烧是在300℃ ‑1000℃条件下煅 烧6h‑24h， 使所述共晶聚合物脱碘 碳化， 得到层状碳 化物； 所述共晶聚合物的结构式为：说　明　书 1/8 页 3 CN 114272388 A 3