用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用与流程

本发明涉及光热材料领域，具体而言，涉及一种用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用。

背景技术：

肿瘤是当主要威胁人类生命健康的一种疾病，传统的肿瘤的治疗方法包括切除肿瘤、生物治疗、中医治疗化学药物治疗以及放射治疗，但是，每种治疗方法都有一些局限性。随着社会科学的不断进步，有关激光和近红外技术快速发展，通过纳米医学治疗肿瘤的方法研究发展飞速。光热治疗作为一种微创的肿瘤治疗技术，具有特异性高，能够靶向肿瘤，生物相容性好，能够通过近红外激发光作为光源，激发纳米颗粒，将光源转化为热源，通过局部的高温杀死肿瘤细胞；并且近红外光相对于其他光源，具有强的组织穿透性，对组织的伤害性小，因此作为光热治疗的主要光源。光热材料的纳米粒子主要包括金属纳米粒子、有机纳米粒子、无机纳米粒子，但是目前还没有具体文献或者专著对天然生物材料的光热性能进行研究。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于近红外光激发响应的天然生物材料及其制备方法，获得的天然生物材料在近红外激光照射下，具有良好的升温性能，并且该材料可以在近红外光照下反复多次升温，具有良好的升温性能。

本发明的另一目的在于提供一种用于近红外光激发响应的天然生物材料的应用。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于近红外光激发响应的天然生物材料的制备方法，其包括将天然花粉在第一溶剂中脱脂，脱脂后除去溶有酯的溶剂，并用第一溶剂洗涤后烘干。

一种用于近红外光激发响应的天然生物材料，其是采用上述用于近红外光激发响应的天然生物材料的制备方法制备而成。

一种用于近红外光激发响应的天然生物材料在光热治疗癌症中作为光热材料中的应用。

本发明实施例的有益效果是：本实施例中提供的用于近红外光激发响应的天然生物材料，通过将天然花粉进行脱脂处理形成脱脂天然花粉，。其为纯天然的生物材料，在近红外激光照射下，具有良好的升温性能，并且该材料可以在近红外光照下反复多次升温，具有良好的升温性能。目前很少有人提出使用天然生物材料作为光热治疗材料，本申请将天然花粉经处理后形成脱脂天然花粉，并将其作为光热治疗材料，提供了一种新的光热治疗材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例4提供的太阳花中空花粉壁扫描电镜图片；

图2为本发明实验例1提供的天然太阳花固体花粉的升温曲线；

图3为本发明实验例2提供的脱脂太阳花固体花粉的升温曲线；

图4为本发明实验例3提供的太阳花中空花粉壁固体在较高激光强度下花粉的升温曲线；

图5为本发明实验例4提供的太阳花中空花粉壁固体在较低激光强度下花粉的升温曲线；

图6为本发明实验例5提供的20mg/ml太阳花中空花粉壁溶液的升温曲线；

图7为本发明实验例6提供的10mg/ml太阳花中空花粉壁溶液的升温曲线；

图8为本发明实验例7提供的5mg/ml太阳花中空花粉壁溶液的升温曲线；

图9为本发明实验例8提供的2mg/ml太阳花中空花粉壁溶液的升温曲线；

图10为本发明实验例9提供的5mg/ml太阳花中空花粉壁溶液的重复升温曲线；

图11为本发明实验例10提供的太阳花中空花粉壁溶液皮下注射的升温图片；

图12为本发明实验例10提供的太阳花中空花粉壁溶液皮下注射的升温曲线；

图13为本发明实验例11提供的脱脂油菜花花粉的升温曲线；

图14为本发明实验例12提供的脱脂枸杞花粉的升温曲线；

图15为本发明实验例13提供的脱脂蒲公英花粉的升温曲线；

图16为本发明实验例14提供的脱脂松花粉的升温曲线；。

图17为本发明实验例15提供的脱脂松花粉固体的升温曲线；

图18为本发明实验例16提供的中空松花粉固体的升温曲线；

图19为本发明实验例17提供的脱脂蒲公英花粉固体的升温曲线；

图20为本发明实验例18提供的中空蒲公英花粉固体的升温曲线；

图21为本发明实验例19提供的脱脂荷花粉固体的升温曲线；

图22为本发明实验例20提供的中空荷花粉固体的升温曲线。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用进行具体说明。

本实施例提供了一种用于近红外光激发响应的天然生物材料，其制备方法包括如下步骤：

s100、对天然花粉进行脱脂。

将天然花粉在第一溶剂中脱脂，脱脂后除去溶有酯的溶剂，并用第一溶剂洗涤后烘干。

其中，天然花粉包括天然太阳花花粉、蒲公英花粉、枸杞花粉、油菜花花粉以及天然松花粉中的任一种或多种的混合物。天然花粉与第一溶剂的用量比为1g：10-15ml；溶液过多，则加大了溶剂的用量，增加了实验成本，溶剂过少，则脱脂不充分。优选地，第一溶剂包括乙醚、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种的混合物。

本实施例中在用第一溶剂洗涤多次，例如2-5次，接着于50-70℃干燥，并于室温条件下保存。

s200、将脱脂天然花粉高温反应形成中空花粉。

将脱脂后形成的脱脂天然花粉在第二溶剂中反应去除脱脂天然花粉内的物质以形成中空花粉。

在将脱脂天然花粉与第二溶剂反应之前，还可将脱脂天然花粉进行研磨，研磨能够将花粉进行破壁，以便花粉内的营养成分释放出来，有利于后续这些成分与第二溶剂反应并去除。

花粉内的物质包括但不限于蛋白质、维生素、矿物质等等。本实施例中，通过将脱脂天然花粉与第二溶剂于温度为40-80℃，相对离心力为300-700g下，反应8-12h，能够去除花粉内的蛋白质以及其他物质，使得花粉形成中空花粉，中空的结构具有空腔，能够达到良好的载药效果。

脱脂天然花粉与第二溶剂的用量比为1g：10-20ml；溶液过多，则加大了溶剂的用量，增加了实验成本，溶剂过少，则脱脂不充分。优选地第二溶剂包括浓度为80-90％磷酸、10-30％hcl、冰醋酸中的任一种。第二溶剂能够很好的与花粉内物质反应并去除，而不与花粉壁作用，进而在反应完全后，将花粉壁很好的保存下来。

s300、接着用第三溶剂洗涤。

用第三溶剂洗涤中空花粉包括：先用热水洗2-3次，接着用热丙酮洗1-2次，用0.01m-2m热hcl洗1-2次；优选地，在用0.01m-2m热hcl洗1-2次之后，还包括再次用热水洗2-3次，用热丙酮洗1-2次，用热乙醇洗1-2次，得固体颗粒。

第三溶剂的温度为40-60℃。本实施例中，采用热的第三溶剂对中空花粉进行洗涤，能够将中空花粉的空腔内的残留物去除。

s400、烘干。

将上述获得固体颗粒于50-70℃烘干，即得。

此外，本申请还提供了一种用于近红外光激发响应的天然生物材料在光热治疗癌症中作为光热材料中的应用。

本实施例中提供了一种用于近红外光激发响应的天然生物材料，其为纯天然的生物材料，在近红外激光照射下，具有良好的升温性能，并且该材料可以在近红外光照下反复多次升温，具有良好的升温性能；该材料还具有空腔结构，能够达到良好的载药效果。目前很少有人提出使用天然生物材料作为光热治疗材料，本申请将天然花粉经处理后形成天然中空花粉壁，并将其作为光热治疗材料，提供了一种新的光热治疗材料。

以下结合实施例对本发明的用于近红外光激发响应的天然生物材料、其制备方法和应用进一步进行阐述。

实施例1

取20g干燥的天然太阳花花粉于圆底烧瓶，加入200ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂天然太阳花花粉，室温保存。

实施例2

取20g干燥的天然太阳花花粉于圆底烧瓶，加入250ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂天然太阳花花粉，室温保存。

实施例3

取20g干燥的天然太阳花花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂天然太阳花花粉，室温保存。

实施例4

取10g实施例1获得的脱脂天然太阳花花粉，研磨，加入150ml85％磷酸，70℃，相对离心力为600g，反应10h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml2m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，黄色固体颗粒，60℃烘干，将该中空花粉壁进行电镜扫描，其扫描电镜图片如图1所示。

实施例5

取10g实施例1获得的脱脂天然太阳花花粉，研磨，加入150ml85％磷酸，65℃，相对离心力为510g，反应11h，用200ml热水洗2次，100ml热丙酮洗1次，100ml2m热hcl洗1次，200ml热水洗2次，100ml热丙酮洗1次，100ml热乙醇洗1次，得到中空花粉壁，黄色固体颗粒，60℃烘干。

实施例6

取10g实施例1获得的脱脂天然太阳花花粉，研磨，加入150ml85％磷酸，75℃，相对离心力为690g，反应9h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml2m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，黄色固体颗粒，60℃烘干。

实施例7

取20g干燥的油菜花花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂油菜花花粉，室温保存。

实施例8

取10g实施例7获得的脱脂油菜花花花粉，研磨，加入150ml冰醋酸，40℃，相对离心力为400g，反应12h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml0.01m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，黄色固体颗粒，60℃烘干。

实施例9

取20g干燥的枸杞花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂枸杞花粉，室温保存。

实施例10

取10g实施例9获得的脱脂枸杞花粉，研磨，加入150ml冰醋酸，40℃，相对离心力为400g，反应12h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml0.01m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，浅黄色固体颗粒，60℃烘干

实施例11

取20g干燥的天然松花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂松花粉，室温保存。

实施例12

取10g实施例11获得的脱脂松花粉，研磨，加入150ml冰醋酸，40℃，相对离心力为400g，反应12h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml0.01m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，黄色固体颗粒，60℃烘干

实施例13

取20g干燥的天然蒲公英花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂蒲公英花粉，室温保存。

实施例14

取10g实施例11获得的脱脂蒲公英花粉，研磨，加入150ml冰醋酸，40℃，相对离心力为400g，反应12h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml0.01m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，浅灰色固体颗粒，60℃烘干

实施例15

取20g干燥的天然荷花粉于圆底烧瓶，加入300ml乙醚，于600g的相对离心力下室温搅拌过夜，抽滤除去乙醚，用乙醚洗三次，60℃干燥，得脱脂荷花粉，室温保存。

实施例16

取10g实施例11获得的脱脂荷英花粉，研磨，加入150ml冰醋酸，40℃，相对离心力为400g，反应12h，用200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml0.01m热hcl洗2次，200ml热水洗3次，100ml热丙酮洗两次，100ml热乙醇洗两次，得到中空花粉壁，浅黄色固体颗粒，60℃烘干

实验例

实验例1：

称取100mg天然太阳花花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图2所示。

实验例2：

称取实施例1中获得的100mg脱脂太阳花花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图3所示。

实验例3

称取实施例4获得的中空太阳花花粉壁固体10mg，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图4所示。

实验例4

称取实施例4获得的中空太阳花花粉壁固体10mg，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(1w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图5所示。

实验例5

配制20mg/ml的中空太阳花花粉壁溶液，取100ul于500ulep管中，在808近红外激发光(4w/cm²)照射下测不同时间的温度变化曲线，升温曲线如图6所示。

实验例6

配制10mg/ml的中空太阳花花粉壁溶液，取100ul于500ulep管中，在808近红外激发光(4w/cm²)照射下测不同时间的温度变化曲线，升温曲线如图7所示。

实验例7

配制5mg/ml的中空太阳花花粉壁溶液，取100ul于500ulep管中，在808近红外激发光(4w/cm²)照射下测不同时间的温度变化曲线，升温曲线如图8所示。

实验例8

配制2mg/ml的中空太阳花花粉壁溶液，取100ul于500ulep管中，在808近红外激发光(4w/cm²)照射下测不同时间的温度变化曲线，升温曲线如图9所示。

实验例9

配制5mg/ml的中空太阳花花粉壁溶液，取100ul于500ul,ep管中，在808近红外激发光(4w/cm²)照射4min时的温度变化曲线，并在升温结束后自然降温，重复测定同一溶液在相同功率及时间下4次升温变化，升温曲线如图10所示。

实验例10

取icr小鼠一只，用脱毛膏脱去背部毛后，皮下注射100ul1mg/ml中空太阳花花粉壁溶液，在808近红外激发光(4w/cm²)照射240s，每隔30s测定老鼠皮下温度，升温图片如图11所示，升温曲线如图12所示。

实验例11：

称取实施例7中获得的100mg脱脂油菜花花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图13所示。

实验例12：

称取实施例8中获得的100mg中空油菜花花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图14所示。

实验例13：

称取实施例9中获得的100mg脱脂枸杞花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图15所示。

实验例14：

称取实施例10中获得的100mg中空枸杞花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图16所示。

实验例15：

称取实施例10中获得的100mg脱脂松花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图17所示。

实验例16：

称取实施例12中获得的100mg中空松花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图18所示。

实验例17：

称取实施例13中获得的100mg脱脂蒲公英花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图19所示。

实验例18：

称取实施例14中获得的100mg中空蒲公英花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图20所示。

实验例19：

称取实施例15中获得的100mg脱脂荷花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图21所示。

实验例20：

称取实施例16中获得的100mg中空荷花粉固体，放入500ulep管中，在808nm近红外激发光(4w/cm²)照射下测温度随时间变化曲线，升温曲线如图22所示。

从上述实验可以看出，实验例2相较于实验例1升温效果更明显，实验例3在相同体积的情况下用量只需要10mg，而实验例1和2的用量为100mg，实验例3的升温温度更高，升温速度更快，其对近红外光响应明显优于实验例1和实验例2。此外，实验例4与实验例3相比可以看出，近红外激发光的强度越高，升温温度以及升温速度越高。实验例5-8可以看出，中空太阳花花粉壁溶液的浓度越高，其升温效果越佳。实验例9可以看出，中空太阳花花粉壁溶液的重复性能佳，可以重复多次使用。从实验例10可以看出，其升温效果佳。从实验例11、13、15、17可以看出，脱脂油菜花花粉固体、脱脂枸杞花粉固体、脱脂松花粉固体、脱脂蒲公英花粉固体都具有一定的激发响应升温的效果，然而，从实验例12、14、16、18可以看出，中空油菜花花粉固体、中空枸杞花粉固体、中空松花粉固体、中空蒲公英花粉固体的升温效果相较于实验例11、13、15、17欠佳，而中空太阳花花粉壁的升温效果明显优于上述实验例11-18。此外，实验例19和20可以看出，脱脂荷花粉固体和中空荷花粉固体也具有一定的激发响应升温的效果，但是升温效果不明显。因此，从本申请提供的多种天然花粉来看，经过将天然花粉在第一溶剂中脱脂的处理后，使得脱脂天然花粉均具有近红外光激发响应的效果，具有良好的升温性能，并且能够多次升温，而将脱脂天然花粉继续经第二溶剂去除脱脂天然花粉内的物质形成中空花粉后，其中，天然太阳花花粉的中空花粉壁具有极佳的升温性能。

综上所述，本实施例中提供了一种用于近红外光激发响应的天然生物材料，通过将天然花粉进行脱脂处理后，再进行中空花粉壁的提取，能够中空的花粉结构。其为纯天然的生物材料，在近红外激光照射下，具有良好的升温性能，并且该材料可以在近红外光照下反复多次升温，具有良好的升温性能；该材料还具有空腔结构，能够达到良好的载药效果。目前很少有人提出使用天然生物材料作为光热治疗材料，本申请将天然花粉经处理后形成脱脂天然花粉，并将其作为光热治疗材料，提供了一种新的光热治疗材料。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。