CN104998266A - 磁性氧化石墨烯复合物的制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有磁靶向给药且可重复利用的药物载体即磁性氧化石墨烯复合物的制备和应用。本发明磁性氧化石墨烯复合物的制备包括以下步骤：⑴取石墨粉末，加入溶有NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌后加入KMnO4，进行反应，随后加入蒸馏水稀释，保温后降至室温，再加入H2O2反应，经抽滤、稀盐酸和蒸馏水分别洗涤后真空干燥得到氧化石墨；取氧化石墨分散于去离子水中，室温超声剥离后得到GO悬浮液；⑵分别称取亚铁盐和铁盐溶于去离子水得到溶液A；⑶取GO悬浮液，加入蒸馏水稀释，调节至酸性，滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，将混合溶液B恒温熟化，调节至碱性，然后陈化数小时，通过磁分离获得固体粗产物，洗涤固体粗产物至中性，真空干燥即可。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药、磁性材料和碳材料技术领域，具体是指一种具有磁靶向给药且可重复利用的药物载体即磁性氧化石墨烯复合物的制备和应用。
背景技术
目前，单纯的新药研发已不能满足治疗的需求，主要是存在以下问题：病灶部位对药物吸收效率低；生物体的新陈代谢和降解等作用会分解消化药物，使得药物作用于病灶部位的浓度过小；及在注射给药时药物在水相的溶解度偏低等。上述问题的存在极大地限制了药物的疗效。而解决这些问题的有效方法就是研发出合适的药物载体，使得药物发挥作用不再仅仅依靠药物本身，而是通过载体将药物输送到靶器官以提高病灶部位的药物浓度。此外,载体也可防止药物过早地降解、灭活以及发生人体免疫反应等。因此，含载体的制剂比普通药剂具有可定时释放药物、维持较高的局部药物浓度和较长的药效作用时间等优点。
作为药物载体应当无毒、生物相容性好、载药能力强、物理化学性能稳定、对靶器官有特异趋向性、成本低且利于大规模生产等优点。氧化石墨烯(GO)作为一种新颖的具有独特结构和性能优异的碳材料而受到人们的广泛重视。它是由sp2碳原子构成的蜂窝状单层结构的二维纳米材料，且表面存在大量的活性基团，如羟基，羧基等。此外，单层的GO两面均具有芳香结构，能够通过活性基团和π-π电子之间的相互作用吸附芳香族化合物。由于大多数有机药物分子中都含有芳香环状结构或者活性基团，这就为药物分子能够稳定地被吸附在GO表面提供了可能。再者，具有超顺磁性的四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子由于其灵敏的磁响应性和优越的生物相容性已被广泛应用于生物领域，尤其是磁靶向给药领域。Fe3O4纳米粒子所表现出的高效磁响应性有利于药物的靶向输送，也便于药物载体的回收和再生，从而降低成本，符合可持续发展和低碳循环的国家政策。
基于GO与Fe3O4纳米粒子各自的独特性能，两者的复合物即磁性氧化石墨烯(GO-Fe3O4)将会是一种高效、廉价、生物相容性好、综合性能优良的药物载体。其原理是利用复合物中GO的高比表面、独特的层状结构和高效的表面活性以及Fe3O4的强磁性能，使复合物对抗癌药物分子产生优良的负载作用和高效的磁靶向作用，同时能对吸附的药物分子进行脱附，从而达到治疗与回收载体的目的。直至今日未见报道。
发明内容
本发明针对当前药物载体载药能力不足、导向性不够的不足之处，提供一种具有磁靶向给药且可重复利用的药物载体即磁性氧化石墨烯复合物的制备和应用。
本发明的技术方案是通过如下方式实现的：一种磁性氧化石墨烯复合物的制备包括以下步骤：
⑴称取一定量的石墨粉末，加入一定体积的溶有适量NaNO3的浓H2SO4溶液，经搅拌后加入适量的KMnO4，在一定温度下进行反应，随后加入一定体积的蒸馏水稀释，保温一定时间后降至室温，再加入适量H2O2反应一段时间，经抽滤、稀盐酸和蒸馏水分别洗涤后真空干燥得到氧化石墨；取一定量氧化石墨分散于一定体积的去离子水中，室温超声剥离后得到GO悬浮液；
⑵根据所需的GO与Fe3O4的质量比(mG/F)，分别称取一定质量的亚铁盐和铁盐溶于去离子水得到Fe3+和Fe2+为一定化学计量比的溶液A；
⑶取一定量的GO悬浮液，加入蒸馏水稀释，并调节体系pH至酸性，超声、搅拌后缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在惰性气体保护下，将混合溶液B恒温熟化，滴加氨水调节体系pH至碱性，然后在一定温度下陈化数小时，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，真空干燥一段时间后得到磁性氧化石墨烯复合物。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述的磁性氧化石墨烯复合物中氧化石墨烯的质量分数为10％～40％。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑴中GO悬浮液的质量体积浓度为0.2～0.7mg/mL。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑴中的原料以重量份计，石墨粉末用量为0.1～0.3份，NaNO3的用量为1.5～3.0份，浓H2SO4溶液的用量为50～150份，加入3～9份KMnO4，在35～45℃反应1～3h后，升温至80～95℃，保温15～30min后，加入200～300mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15～30min，然后降至室温，加入H2O210～15份反应6～10h，抽滤得到的固体用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60～80℃真空干燥12～18h得到氧化石墨；取0.1～0.3份氧化石墨粉末分散于200～600mL去离子水中，室温超声剥离3～5h，配置得到质量体积浓度为0.2～0.7mg/mL的GO悬浮液。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑵中溶液A的Fe3+和Fe2+的化学计量比为1.6～2.2:1。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑵中的GO与Fe3O4的mG/F为1:6、1:5、1:4、1:3或1:2中的一种。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑵中的铁盐是可溶性的无机铁盐和有机铁盐中的一种或数种，亚铁盐是可溶性无机亚铁盐或有机亚铁盐中的一种或数种。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑶中的惰性气体为氮气、氩气或二氧化碳中的一种。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑶中的GO悬浮液在加入蒸馏水稀释后，采用盐酸调节pH为1～4。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑶中的熟化温度为30～50℃，熟化时间为3～6h。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑶中的混合溶液B经恒温熟化后，滴加氨水调节体系pH为9～13。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备中，所述步骤⑶中的陈化温度为60～90℃，陈化时间为2～6h。
一种磁性氧化石墨烯复合物的应用，所述的磁性氧化石墨烯复合物用于抗癌药物的负载，所述的抗癌药物包括阿霉素(DOX)、喜树碱(CPT)和氟尿嘧啶(5-FU)。
在所述的磁性氧化石墨烯复合物的应用中，所述磁性氧化石墨烯复合物的回收与再利用方法是：将使用后的磁性氧化石墨烯置于一定量的有机溶剂或酸碱溶液中，超声处理10～30min，慢速搅拌1～3h，磁分离得到的固体物质在40～70℃真空干燥12～18h，即得再生活化的磁性氧化石墨烯复合物，供抗癌药物负载与释放的循环使用。
本发明的特点是：
本发明制备的磁性氧化石墨烯复合物包含生物相容性好的GO和Fe3O4两种组分，结合了GO的高效吸附性能和Fe3O4纳米粒子的优越磁性能，赋予了磁性氧化石墨烯复合物良好的生物相容性和磁靶向给药性能；
本发明制备的磁性氧化石墨烯复合物具有磁功能特性，可用磁分离技术方便地分离、回收载体，经活化再生可循环使用，具有高效、安全、价廉及环保等优点；
本发明采用氧化-超声-沉淀技术制备磁性氧化石墨烯复合物，原料低廉易得，制备条件温和、实验设备操作简单，比其它药物载体的制备工艺更简单、更节能；
本发明制备的磁性氧化石墨烯复合物中Fe3O4纳米粒子包覆在GO的表面，且两组分之间存在一定的相互作用，并不是两者的简单混合；
本发明制备的磁性氧化石墨烯复合物对抗癌药物的吸附行为符合二级动力学模型，且温度、药物初始浓度和体系pH均影响载体的载药性能；
本发明制备的磁性氧化石墨烯复合物对抗癌药物的释放性能易受体系酸碱性的影响，可通过调节体系的pH值来实现药物缓慢定量释放。
附图说明
图1是荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪所测的石墨(EG)和氧化石墨烯(GO)的X-射线衍射图，其插图为英国Renishaw公司的RM1000型显微共焦激光拉曼光谱仪测得的GO的拉曼光谱图。
图2为荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪所测的不同mG/F的磁性氧化石墨烯复合物的X-射线衍射图。
图3为美国Thermo Nicolet公司的NEXUS-670型傅立叶变换红外光谱仪所测的阿霉素(DOX)、磁性氧化石墨烯复合物(GO-Fe3O4)和负载阿霉素后的磁性氧化石墨烯复合物(GO-Fe3O4-DOX)的傅里叶变换红外光谱图。
图4为美国LakeShore公司的VSM7407型振动样品磁强计所测的不同mG/F的磁性氧化石墨烯复合物的磁滞回线图，其插图为磁分离效果图。
图5为日本Shimadzu公司的UV-2501PC型紫外可见分光光度计所测的mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物对阿霉素(DOX)的吸附动力学曲线。
图6为日本Shimadzu公司的UV-2501PC型紫外可见分光光度计所测的mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物在不同pH下对阿霉素(DOX)的负载量图。
图7为日本Shimadzu公司的UV-2501PC型紫外可见分光光度计所测的mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物在不同温度下对阿霉素(DOX)的负载量图。
图8为日本Shimadzu公司的UV-2501PC型紫外可见分光光度计所测的mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物在不同pH下对负载的喜树碱(CPT)的释放动力学曲线。
图9为日本Shimadzu公司的UV-2501PC型紫外可见分光光度计所测的mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物对氟尿嘧啶(5-FU)的循环吸附与释放图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明中磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用做出进一步的具体说明。
实施例1：mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用
1、mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备
⑴称取0.23g石墨粉末，加入50mL溶有0.25g NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌20min后，缓慢加入6g KMnO4，35℃反应2h后，升温至80℃，保温15min后，加入200mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15min，然后降至室温，加入10mL H2O2反应6h，抽滤得到的固体粗产物用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60℃真空干燥12h得到氧化石墨；取0.2g氧化石墨粉末分散于400mL去离子水中，室温超声剥离4h，配置得到质量体积浓度为0.5mg/mL的GO悬浮液，用荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪表征了石墨粉末(EG)和氧化石墨烯(GO)的X-射线衍射图，结果如图1所示，用英国Renishaw公司的RM1000型显微共焦激光拉曼光谱仪表征了GO的拉曼光谱图，结果如图1中插图所示；
⑵准确称取0.23g FeCl3·6H2O和0.08g FeCl2·4H2O，溶于20mL的蒸馏水中，得到溶液A，用盐酸调节混合溶液的pH至2.5；
⑶量取100mL步骤⑴中得到的GO悬浮液，加入80mL蒸馏水稀释，并用盐酸调节体系pH至2.5，在超声和搅拌的作用下缓慢滴入步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在氮气保护下，将混合溶液B在30℃熟化3h，滴加氨水调节体系pH至12，然后80℃陈化3h，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，70℃真空干燥12h后得到mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物，用荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪表征了mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的X-射线衍射图，结果如图2所示；用美国Thermo Nicolet公司的NEXUS-670型傅立叶变换红外光谱仪表征了mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的傅里叶变换红外光谱图，结果如图3所示。
2、磁性氧化石墨烯复合物的应用
称取0.02g mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物溶于蒸馏水中，加入2mL质量体积浓度为1mg/mL的DOX溶液，保持总体积为100mL，在30℃下避光搅拌，取样间隔时间以每次半小时递增，每次取出3mL溶液，经磁分离沉降后，取上层清液用日本Shimadzu公司型号为UV-2501PC的紫外可见分光光度计测定其紫外可见吸收光谱，结果如图5所示；用美国Thermo Nicolet公司的NEXUS-670型傅立叶变换红外光谱仪表征了DOX固体和磁分离后固体样(GO-Fe3O4-DOX)的傅里叶变换红外光谱图，结果如图3所示。
实施例2：mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用
1、mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物的制备
⑴称取0.23g石墨粉末，加入50mL溶有0.25g NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌20min后，缓慢加入6g KMnO4，35℃反应2h后，升温至80℃，保温15min后，加入200mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15min，然后降至室温，加入10mL H2O2反应6h，抽滤得到的固体粗产物用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60℃真空干燥12h得到氧化石墨；取0.2g氧化石墨粉末分散于400mL去离子水中，室温超声剥离4h，配置得到质量体积浓度为0.5mg/mL的GO悬浮液；
⑵准确称取0.78g Fe2(SO4)3·9H2O和0.24g FeSO4·7H2O，溶于20mL的水溶液中，得到溶液A，用盐酸调节混合溶液的pH至2.5；
⑶量取100mL步骤⑴中得到的GO悬浮液，加入80mL蒸馏水稀释，并用盐酸调节体系pH至2.5，在超声和搅拌的作用下缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在氩气保护下，将混合溶液B在30℃熟化4h，滴加氨水调节体系pH至12，然后80℃陈化4h，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，70℃真空干燥14h后得到mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物，用荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪表征了mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物的X-射线衍射图，结果如图2所示；并用美国LakeShore公司的VSM7407型振动样品磁强计测试了mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物的的磁滞回线图，结果如图4所示。
2、磁性氧化石墨烯复合物的应用
称取0.02g mG/F＝1:4的磁性氧化石墨烯复合物溶于蒸馏水中，调节pH为6，加入2mL质量体积浓度为1mg/mL的DOX溶液，保持总体积为100mL，分别在25℃、30℃、35℃、40℃和45℃下避光搅拌48h至吸附饱和；经磁分离沉降后，取上层清液用日本Shimadzu公司型号为UV-2501PC的紫外可见分光光度计测定其紫外可见吸收光谱，结果如图6所示，磁性氧化石墨烯复合物对DOX的吸附效率分别为41.213、52.024、56.991、58.546和57.394mg/g。
实施例3：mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用
1、mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物的制备
⑴称取0.23g石墨粉末，加入50mL溶有0.25g NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌20min后，缓慢加入6g KMnO4，35℃反应2h后，升温至80℃，保温15min后，加入200mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15min，然后降至室温，加入10mL H2O2反应6h，抽滤得到的固体粗产物用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60℃真空干燥12h得到氧化石墨；取0.2g氧化石墨粉末分散于400mL去离子水中，室温超声剥离4h，配置得到质量体积浓度为0.5mg/mL的GO悬浮液；
⑵准确称取0.84g Fe(NO3)3·9H2O和0.36g Fe(NO3)2·6H2O，溶于20mL的水溶液中，得到溶液A，用盐酸调节混合溶液的pH至3；
⑶量取100mL步骤⑴中得到的GO悬浮液，加入80mL蒸馏水稀释，并用盐酸调节体系pH至3，在超声和搅拌的作用下缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在二氧化碳保护下，将混合溶液B在30℃熟化5h，滴加氨水调节体系pH至12，然后80℃陈化5h，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，70℃真空干燥16h后得到mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物，用荷兰Philips公司PW3040/60型X-射线粉末衍射仪表征了mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物的X-射线衍射图，结果如图2所示。。
2、磁性氧化石墨烯复合物的应用
称取0.02g mG/F＝1:6的磁性氧化石墨烯复合物溶于蒸馏水中，加入2mL质量体积浓度为1mg/mL的DOX溶液，用盐酸或氨水调节pH值分别为4、5、6、7、8，保持总体积为100mL，在30℃下避光搅拌48h至吸附饱和；经磁分离沉降后，取上层清液用日本Shimadzu公司型号为UV-2501PC的紫外可见分光光度计测定其紫外可见吸收光谱，结果如图7所示，磁性氧化石墨烯复合物对DOX的吸附效率分别为18.552、23.974、33.382、30.774和21.014mg/g。
实施例4：mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用
1、mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备
⑴称取0.23g石墨粉末，加入50mL溶有0.25g NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌20min后，缓慢加入6g KMnO4，35℃反应2h后，升温至80℃，保温15min后，加入200mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15min，然后降至室温，加入10mL H2O2反应6h，抽滤得到的固体粗产物用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60℃真空干燥12h得到氧化石墨；取0.2g氧化石墨粉末分散于400mL去离子水中，室温超声剥离4h，配置得到质量体积浓度为0.5mg/mL的GO悬浮液；
⑵准确称取0.17g柠檬酸铁(FeC6H5O7)和0.10g柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)，溶于20mL的水溶液中，得到溶液A，用盐酸调节混合溶液的pH至2左右；
⑶量取100mL步骤⑴中得到的GO悬浮液，加入80mL蒸馏水稀释，并用盐酸调节体系pH至2，在超声和搅拌的作用下缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在氮气保护下，将混合溶液B在30℃熟化3h，滴加氨水调节体系pH至12，然后80℃陈化3h，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，70℃真空干燥12h后得到mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物，用美国LakeShore公司的VSM7407型振动样品磁强计测试了mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的的磁滞回线图，结果及磁分离实物图如图4所示。
2、磁性氧化石墨烯复合物的应用
称取0.02g mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物溶于蒸馏水中，调节至中性，加入2mL质量体积浓度为3mg/mL的CPT溶液，保持总体积为100mL，在30℃下避光搅拌48h至吸附饱和，将饱和吸附CPT的载体(负载量约0.02g)分散于100mL pH值分别为5.8、6.8和7.4的PBS磷酸缓冲溶液中，于37℃黑暗条件下搅拌，取样间隔时间以每次半小时递增，每次取出3mL溶液，经磁分离后，取上层清液用日本Shimadzu公司型号为UV-2501PC的紫外可见分光光度计测定其紫外可见吸收光谱，结果如图8所示，磁性氧化石墨烯复合物对CPT的累加释放率分别为34.89％(pH＝5.8)、23.31％(pH＝6.8)和19.37％(pH＝7.4)，由结果可知不同pH下，磁性氧化石墨烯复合物吸附药物的能力不同，pH越小吸附能力越好。
实施例5：mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备及应用
1、mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物的制备
⑴称取0.23g石墨粉末，加入50mL溶有0.25g NaNO3的浓H2SO4溶液，搅拌20min后，缓慢加入6g KMnO4，35℃反应2h后，升温至80℃，保温15min后，加入200mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15min，然后降至室温，加入10mL H2O2反应6h，抽滤得到的固体粗产物用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60℃真空干燥12h得到氧化石墨；取0.2g氧化石墨粉末分散于400mL去离子水中，室温超声剥离4h，配置得到质量体积浓度为0.5mg/mL的GO悬浮液；
⑵准确称取0.23g FeCl3·6H2O和0.08g FeCl2·4H2O，溶于20mL的水溶液中，得到溶液A，用盐酸调节混合溶液的pH至2.5左右；
⑶量取100mL步骤⑴中得到的GO悬浮液，加入80mL蒸馏水稀释，并用盐酸调节体系pH至2.5，在超声和搅拌的作用下缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在氮气保护下，将混合溶液B在30℃熟化3h，滴加氨水调节体系pH至12，然后80℃陈化3h，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，70℃真空干燥12h后得到mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物。
2、磁性氧化石墨烯复合物的应用
称取0.02g mG/F＝1:2的磁性氧化石墨烯复合物溶于蒸馏水中，调节至中性，加入3mL质量体积浓度为1mg/mL的5-FU溶液，保持总体积为100mL，在30℃下避光搅拌48h至吸附饱和，经磁分离后收集已饱和吸附的载体并于50℃真空干燥14h；将饱和吸附5-FU的载体(负载量约0.02g)分散于100mL pH值分别为5.8的PBS磷酸缓冲溶液中，于37℃黑暗条件下搅拌50h，经磁分离沉降后，收集已基本释放完全的载体并于50℃真空干燥12h，称取释放后的磁性氧化石墨烯复合物约0.02g置于一定量的有机溶剂或酸碱溶液中，超声处理15min，慢速搅拌2h，经磁分离后离心得到的固体物质经60℃下真空干燥12h，即得再生活化的磁性氧化石墨烯复合物，将其再次对5-FU进行吸附与解析实验，共循环5次，每次实验都取上层清液用日本Shimadzu公司型号为UV-2501PC的紫外可见分光光度计测定其紫外可见吸收光谱，结果如图9所示，由图中可知，每次循环实验后，载体对5-FU的平衡吸附量和最终释放率都有所下降，但5次循环使用后，磁性氧化石墨烯复合物对DOX的释放率不低于30％。
Claims (10)
1.一种磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于该磁性氧化石墨烯复合物的制备包括以下步骤：
⑴称取一定量的石墨粉末，加入一定体积的溶有适量NaNO3的浓H2SO4溶液，经搅拌后加入适量的KMnO4，在一定温度下进行反应，随后加入一定体积的蒸馏水稀释，保温一定时间后降至室温，再加入适量H2O2反应一段时间，经抽滤、稀盐酸和蒸馏水分别洗涤后真空干燥得到氧化石墨；取一定量氧化石墨分散于一定体积的去离子水中，室温超声剥离后得到GO悬浮液；
⑵根据所需的GO与Fe3O4的质量比(mG/F)，分别称取一定质量的亚铁盐和铁盐溶于去离子水得到Fe3+和Fe2+为一定化学计量比的溶液A；
⑶取一定量的GO悬浮液，加入蒸馏水稀释，并调节体系pH至酸性，超声、搅拌后缓慢滴加步骤⑵中得到的溶液A，得到混合溶液B，在惰性气体保护下，将混合溶液B恒温熟化，滴加氨水调节体系pH至碱性，然后在一定温度下陈化数小时，通过磁分离获得固体粗产物，分别用蒸馏水和乙醇洗涤固体粗产物至中性，真空干燥一段时间后得到磁性氧化石墨烯复合物。
2.根据权利要求1所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述的磁性氧化石墨烯复合物中氧化石墨烯的质量分数为10％～40％。
3.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑴中GO悬浮液的质量体积浓度为0.2～0.7mg/mL。
4.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑴中的原料以重量份计，石墨粉末用量为0.1～0.3份，NaNO3的用量为1.5～3.0份，浓H2SO4溶液的用量为50～150份，加入3～9份KMnO4，在35～45℃反应1～3h后，升温至80～95℃，保温15～30min后，加入200～300mL蒸馏水稀释，加热至沸腾并保温15～30min，然后降至室温，加入H2O210～15份反应6～10h，抽滤得到的固体用稀盐酸和蒸馏水分别离心洗涤至离心清液中无SO4 2-；洗涤后的固体于60～80℃真空干燥12～18h得到氧化石墨；取0.1～0.3份氧化石墨粉末分散于200～600mL去离子水中，室温超声剥离3～5h，配置得到质量体积浓度为0.2～0.7mg/mL的GO悬浮液。
5.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑵中溶液A的Fe3+和Fe2+的化学计量比为1.6～2.2:1。
6.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑵中的GO与Fe3O4的mG/F为1:6、1:5、1:4、1:3或1:2中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑵中的铁盐是可溶性的无机铁盐和有机铁盐中的一种或数种，亚铁盐是可溶性无机亚铁盐或有机亚铁盐中的一种或数种。
8.根据权利要求1或2所述的磁性氧化石墨烯复合物的制备，其特征在于所述步骤⑶中的GO悬浮液在加入蒸馏水稀释后，采用盐酸调节pH为1～4；熟化温度为30～50℃，熟化时间为3～6h；所述的混合溶液B经恒温熟化后，滴加氨水调节体系pH为9～13；所述的陈化温度为60～90℃，陈化时间为2～6h。
9.根据权利要求1至8中任一项所述制备的磁性氧化石墨烯复合物的应用，其特征在于所述的磁性氧化石墨烯复合物用于抗癌药物的负载，所述的抗癌药物包括阿霉素(DOX)、喜树碱(CPT)和氟尿嘧啶(5-FU)。
10.根据权利要求9所述的磁性氧化石墨烯复合物的应用，其特征在于所述磁性氧化石墨烯复合物的回收与再利用方法是：将使用后的磁性氧化石墨烯置于一定量的有机溶剂或酸碱溶液中，超声处理10～30min，慢速搅拌1～3h，磁分离得到的固体物质在40～70℃真空干燥12～18h，即得再生活化的磁性氧化石墨烯复合物，供抗癌药物负载与释放的循环使用。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106587326A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种负载磁性纳米粒子的氧化石墨烯与导电高分子Fenton凝胶的制备方法 |
| CN106902739A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种磁性氧化石墨烯的制备方法及应用 |
| CN106916586A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-07-04 | 安徽理工大学 | 酚醛树脂为基质的磁荧光复合材料及其制备方法和应用 |
| CN107029685A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-08-11 | 中国药科大学 | 一种基于磁性氧化石墨烯的混合半胶束固相萃取剂的制备方法 |
| CN107349231A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-17 | 安徽新华学院 | 一种松针黄酮组装抗癌药物、制备方法及应用 |
| CN108046249A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-18 | 昆明理工大学 | 一种石墨烯的制备方法 |
| CN109107531A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-01 | 宁夏大学 | 去除水溶液中盐酸四环素的磁性氧化石墨烯复合材料及其制备方法 |
| CN109468354A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-03-15 | 华侨大学 | 一种利用固定化酶制备系列单一聚合度的新琼寡糖的方法 |
| US10287168B1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-05-14 | National Taipei University Of Technology | Method of manufacturing graphene material |
| CN111592376A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-28 | 北京化工大学 | 一种基于四氧化三铁纳米线/氧化石墨烯互穿结构的复合气凝胶功能材料及其制备方法 |
| CN113398949A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-09-17 | 广西大学 | 一种磁性还原氧化石墨烯/钨酸银复合光催化剂及其制备方法与应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102552932A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种氧化石墨烯双靶向药物载体材料的制备方法和负载的药物 |
| CN103947675A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-30 | 湖南大学 | 磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用 |
| CN104673475A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-03 | 中北大学 | 石墨烯@Fe3O4复合水基磁流变液及其制备方法 |
-
2015
- 2015-06-30 CN CN201510388704.5A patent/CN104998266B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102552932A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种氧化石墨烯双靶向药物载体材料的制备方法和负载的药物 |
| CN103947675A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-30 | 湖南大学 | 磁性氧化石墨烯纳米复合物及其制备方法和应用 |
| CN104673475A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-03 | 中北大学 | 石墨烯@Fe3O4复合水基磁流变液及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YUANHANG ZHOU ET AL.: ""Preparation and Characterization of Photosensitive and Magnetic Targeting Graphene Oxide Nanocomposite"", 《JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY》 * |
| 刘琼等: ""Fe3O4纳米粒子-氧化石墨烯纳米复合物的制备、表征及体外毒性评价"", 《中国医药工业杂志》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107029685A (zh) * | 2016-01-20 | 2017-08-11 | 中国药科大学 | 一种基于磁性氧化石墨烯的混合半胶束固相萃取剂的制备方法 |
| CN106587326A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-04-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种负载磁性纳米粒子的氧化石墨烯与导电高分子Fenton凝胶的制备方法 |
| CN106916586A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-07-04 | 安徽理工大学 | 酚醛树脂为基质的磁荧光复合材料及其制备方法和应用 |
| CN106902739A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-30 | 浙江大学 | 一种磁性氧化石墨烯的制备方法及应用 |
| CN107349231B (zh) * | 2017-09-05 | 2020-08-21 | 安徽新华学院 | 一种松针黄酮组装抗癌药物、制备方法及应用 |
| CN107349231A (zh) * | 2017-09-05 | 2017-11-17 | 安徽新华学院 | 一种松针黄酮组装抗癌药物、制备方法及应用 |
| CN108046249A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-05-18 | 昆明理工大学 | 一种石墨烯的制备方法 |
| US10287168B1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-05-14 | National Taipei University Of Technology | Method of manufacturing graphene material |
| CN109107531A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-01 | 宁夏大学 | 去除水溶液中盐酸四环素的磁性氧化石墨烯复合材料及其制备方法 |
| CN109468354A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-03-15 | 华侨大学 | 一种利用固定化酶制备系列单一聚合度的新琼寡糖的方法 |
| CN111592376A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-28 | 北京化工大学 | 一种基于四氧化三铁纳米线/氧化石墨烯互穿结构的复合气凝胶功能材料及其制备方法 |
| CN111592376B (zh) * | 2020-06-08 | 2021-06-08 | 北京化工大学 | 一种基于四氧化三铁纳米线/氧化石墨烯互穿结构的复合气凝胶功能材料的制备方法 |
| CN113398949A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-09-17 | 广西大学 | 一种磁性还原氧化石墨烯/钨酸银复合光催化剂及其制备方法与应用 |
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