(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 202111410706.1 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 南通大学 地址 226001 江苏省南 通市崇川区啬园路9 号 (72)发明人 刘名轩　张小玲　 (74)专利代理 机构 北京科家知识产权代理事务 所(普通合伙) 11427 代理人 曹振中 (51)Int.Cl. A61K 48/00(2006.01) A61K 41/00(2020.01) A61P 35/00(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) C12N 15/87(2006.01) (54)发明名称 一种水溶性超薄氮 化碳二维纳米片、 其制备 方法及其应用 (57)摘要 本发明公开了一种水溶性超薄氮化碳二维 纳米片制备方法与应用， 其制备过程为： 含氮前 驱体在550℃下煅烧， 得到初始块状氮化碳； 将初 始块状氮化碳在浓硫酸和浓硝酸的混酸溶液中 进行剥离， 得到多孔氮化碳； 将多孔氮化碳长时 超声剥离反应， 获得最终产品。 本发明制备工艺 简单， 成本低， 重复性好。 本发明所提供的纳米片 具有良好的荧光成像功能， 能够对细胞进行染 色； 本发明提供的纳米片在光照条件 下能够产生 大量的活性氧， 从而实现光动力治疗的功能； 本 发明提供的纳米片可以作为光响应的非病毒基 因载体， 从而促进DNA的递送并且可以靶向细胞 核。 本发明提供的纳米片可以负载P53基因， 能够 实现对肿瘤的基因及光动力联合治 疗。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 114129739 A 2022.03.04 CN 114129739 A 1. 一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片， 其特征在于， 所述水溶性超薄氮化碳二维纳米 片的结构为纳米片状， 其纳米片尺寸为100 ‑170 nm， 其厚度为20 ‑50 nm； 所述纳米片具有水 溶性且具有细胞内吞作用； 所述纳米片可有效负载DNA并与其形成纳米颗粒。 2.一种水 溶性超薄氮化 碳二维纳米片的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： （1） 在氮气保护气氛 下对含氮前驱体进行煅烧， 得到初始块状氮化 碳； （2） 将步骤 （1） 所得到的块状氮化碳置于  98% 浓硫酸和  68% 浓硝酸的混酸溶液中反 应， 得到多孔氮化 碳； （3） 将步骤 （2） 所得到的多孔氮化碳在水中超声剥离， 离心后取上层清液， 得到水溶性 超薄氮化 碳二维纳米片。 3.根据权利要求1所述的一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 （1） 中， 所述含氮前驱体为三聚氰胺； 煅烧的温度为500℃ ～550℃； 煅烧时间为 1～ 3 h； 升温速度为2 ～8℃/mi n。 4.根据权利要求1所述的一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 （2） 中， 浓 硫酸和浓硝酸的比例为1:1。 5. 根据权利要求1所述的一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片的制备方法， 其特征在 于： 所述步骤 （3） 中， 超声剥离时间为6～14  h； 离心转速为3000～7000  rpm， 离心时长为30   min。 6.根据权利要求2 ‑5中任一项所述的一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 （3） 所得的氮化碳为水溶性超薄二 维纳米片状结构； 所述纳米片尺 寸 为100‑170 nm， 厚度为20 ‑50 nm。 7.一种如权利要求1所述的水溶性超薄氮化碳二维纳米片作为光敏剂在光动力治疗中 的应用。 8.一种如权利要求1所述的水溶性超薄氮化碳二维纳米片作为非病毒基因载体在基因 治疗中的应用。 9.一种如权利要求1所述的水溶性超薄氮化碳二维纳米片在肿瘤基因及光动力联合治 疗中的应用。 10.一种如权利要求1所述的水 溶性超薄氮化 碳二维纳米片作为DNA标记 物的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114129739 A 2一种水溶性超薄氮化 碳二维纳米片、 其制备方 法及其应用 技术领域 [0001]本发明涉及非病毒基因载体， 具体涉及一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片、 其制 备方法及其应用。 [0002] 背景技术 [0003]基因治疗是指将具有治疗功能的核酸 （例如， DNA， mRNA以及siRNA） 递送到目标细 胞中来调控蛋白的表达， 进一步实现疾病治疗的作用。 基因治疗作为一种新型 的治疗手段 得到了科研工作者的广泛关注。 但是外源性遗传物质一旦通过内吞作用进入细胞， 会被溶 酶体降解， 影响治疗效果。 因此， 构建安全高效的基因递送系统是基因治疗成功与否的决定 性因素。 [0004]氮化碳作为一种新型的类石墨烯材料， 由于具有制备容易、 荧光稳定、 能级合适、 激发波长宽等优异的理化性质， 逐渐引起了生物医学领域的极大兴趣。 氮化碳表面富电子， 可以通过多种功能单元对其进行改性。 与其他生物材料相比， 氮化碳还具有溶解度和光电 性能可调以及高生物相容性等优点， 有利于其在生物医学领域的应用。 氮化碳的荧光特性 可应用于生物成像。 此外， 其适当的能级 （2.7  eV） 可以促进电子的沉积， 促使氮化碳能够在 光照条件下产生活性氧， 从而实现材料 的溶酶体逃逸以及使其具有光动力治疗功能。 这些 特性能够克服传统非病毒基因递送系统容易被溶酶体捕获， 毒性大以及单一的基因治疗效 果较差等问题， 具有极大临床应用的潜力。 [0005]因此， 以水溶性超薄氮化碳二维纳米片为核心， 构建具有多功能、 光刺激响应、 高 转染效率以及具有肿瘤联合治疗效果的非病毒基因载体具有较大的研究价 值。 [0006] 发明内容 [0007]本发明的一个目的是提供一种水溶性超薄氮化碳二维纳 米片、 其制备方法及 其应 用， 本发明所提供的水溶性超薄氮化碳二 维纳米片是以氮化碳为核心， 通过混酸处理、 长时 超声以及离心构建超薄水溶性二维纳米片； 该种纳米片可以与DNA在水中自组装成纳米颗 粒； 该纳米片与DNA结合后能够实时监测基因递送的过程； 该种纳米片与DNA自组装后， 能够 将基因递送进入细胞核， 利用这一特征可以作为一种非病毒基因载体； 该纳米片在光照条 件下能够产生活性氧， 利用这一特点其可以对光进 行刺激响应， 有利于溶酶体逃逸， 并且能 够实现光动力治疗； 该纳米片能够转染P53基因， 实现肿瘤的基因及光动力联合治疗； 解决 至少上述问题和/或缺陷， 并提供至少后面将说明的优点。 [0008]为了实现根据 本发明的这些目的和其它优点， 本发明的技术方案所采用的技术方 案如下： 本发明的实施例提供一种水溶性超薄氮化碳二维纳米片， 其特征在于， 所述水溶 性超薄氮化碳二维纳米片的结构为纳米片状， 其纳米片尺 寸为100‑170 nm， 其厚度为20 ‑50 说　明　书 1/5 页 3 CN 114129739 A 3