CN105214090A - 一种Fe3O4@ZnO核壳纳米球的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Fe3O4ZnO核壳纳米球的合成方法。本发明通过二甘醇、二乙醇胺与Fe2+和Fe3+进行络合后与碱溶液的共沉淀反应，制备得到超顺磁性Fe3O4纳米球。在保持<b>Fe3O4</b>纳米球均匀分散的基础上与二甘醇、二乙醇胺的Zn2+络合溶液充分混合，在与碱溶液发生共沉淀反应。本发明方法克服了现有技术中颗粒尺寸难以控制，颗粒分散不均，Fe3O4与ZnO难以很好的形成球形核壳材料的缺陷。制备出比表面积大，粒径均一，形貌可调，载药效果佳的Fe3O4ZnO核壳纳米球。本发明中制备的Fe3O4ZnO核壳纳米球可以有效对抗癌药物柔红霉素进行承载和缓释，可以进行靶向给药，同时可以进行光疗，可作为肿瘤早期治疗的潜在药物制剂应用于临床。本发明的合成方法简便易行、靶向给药、光疗效果好、毒性低，具有广阔的医学临床应用价值和前景。
Description
技术领域
本发明涉及Fe3O4ZnO核壳纳米材料可以有效的对抗癌药物进行承载和缓释，并且具有很好靶向性和光疗效果，具体涉及Fe3O4ZnO核壳纳米球的合成方法。
背景技术
众所周知，纳米氧化锌（zincoxide，ZnO），是一种具有巨大应用潜力的半导体纳米材料，由于它的光催化效应被广泛应用，故其在太阳能电池、污水处理、杀菌及抗癌方面的理论研究和实际应用的报道与日俱增。ZnO纳米材料近年来在生物领域的应用也越来越受到关注。氧化锌纳米粒子（ZnONPs）具有高效的光催化活性，能在紫外线的照射下产生活性氧，进而杀死癌细胞，因此氧化锌纳米粒子在光动力学治疗(Photodynamictherapy,PDT)方面具有很好的应用前景。
在生物医学领域，磁性纳米粒子经过表面修饰而带有一定电荷或功能基团，可与特异性抗体结合，作为药物载体用于药物的输运。这种磁性载体能借助于外加磁场的导向作用，将药物运送到人体预定的病变部位进行控制释放，这样即可以减少毒副作用，不杀死正常细胞，又可降低药物用量，大大提高了药物效率，因此被形象地称为“生物导弹”技术。磁导向下磁性药物载体的作用机理是在药物微球中加入具有磁响应性的物质(如ZnxFe3-xO4,Fe3O4等)，再将磁性药物注入组织内，同时在肿瘤外部施加有效强度和梯度的外磁场，使磁性药物固定于肿瘤组织内，以达到治疗的目的。
利用纳米材料实现靶向给药并进行治疗是未来药学及治疗学不断追求的目标，已成为当今研究的热点之一。本发明提供新的Fe3O4ZnO核壳纳米球的合成方法，可以控制粒径大小以及形貌并且将其应用到抗肿瘤靶向给药和光疗。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种Fe3O4ZnO核壳纳米球合成的新方法。
技术方案：针对目前现有技术很难制备晶型很好的Fe3O4ZnO核壳纳米球的缺陷，本发明提供了一种Fe3O4ZnO核壳纳米球合成的新方法。
1.一种Fe3O4ZnO核壳纳米球的合成方法，其特征在于由如下步骤制得：
（1）将二价铁盐和三价铁盐在二甘醇为溶剂的条件下进行超声溶解得到溶液A，溶液A中Fe2+和Fe3+浓度分别为0.1～1.0mol/L；
（2）将可溶性钠盐溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，配制成碱溶液B，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为5：1～1：1。碱溶液B的浓度为0.1～5.0mol/L；
（3）将可溶性锌盐在二甘醇为溶剂的条件下进行超声溶解得到溶液C，混合盐络合溶液的金属离子浓度为0.1～1.0mol/L；
（4）将络合盐溶液A逐滴滴加到碱溶液B中，温度40～90℃，剧烈搅拌，反应时间1～5h，再高温160～220℃反应1～5h；
（5）将D中所得产物冷却后与溶液C充分混合，然后逐滴滴加溶液B,剧烈搅拌，反应温度40～80℃，反应时间1～8h；所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。
2.根据权利要求1（1）中所述的可溶性二价铁盐是氯化亚铁、硫酸亚铁中一种或者两种的混合物。
3.根据权利要求1（1）所述的可溶性三价铁盐是氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1（2）所述的可溶性钠盐是硝酸钠、氯化钠、碳酸钠中一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1（3）所述的可溶性锌盐是氯化锌、硫酸锌、醋酸锌中一种或者几种的混合物。
原理说明：将一定浓度的铁盐和亚铁盐试剂和二甘醇相络合，将上述络合溶液充分混合后加入二甘醇和二乙醇胺为溶剂的碱溶液，制得产品和锌盐的二甘醇络合溶液混合后与碱液进一步反应，以此制备Fe3O4ZnO核壳纳米球。将合成的Fe3O4ZnO核壳纳米球与一定浓度的柔红霉素充分混合交融，制备得到可靶向给药的抗癌药物制剂。
有益效果：本发明的优点是：
（1）本发明的合成方法简便易行、靶向给药、光疗效果好、毒性低，具有广阔的医学临床应用价值和前景。
（2）本发明中制备的Fe3O4ZnO核壳纳米球可以有效的对抗癌药物柔红霉素进行承载和缓释，可以进行靶向给药，同时可以进行光疗，可作为肿瘤早期治疗的潜在药物制剂应用于临床。
附图说明
图1是本发明实施例1实验组TEM结果图；
图2是本发明实施例2实验组SEM结果图；
图3是本发明实施例3实验组纳米材料荧光光谱图；
图4是本发明实施例4实验组磁性结果图；
图5是本发明实施例5实验组载药能力结果图。
具体实施方式
实施例1
将FeCl2和FeCl3超声溶解在二甘醇中，溶液中FeCl2和FeCl3物质的量浓度分别为0.1和0.2mol/L；将NaOH溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为1：1，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。将ZnCl2超声溶解在二甘醇中，溶液中ZnCl2的物质的量浓度为0.1mol/L。将铁盐溶液逐滴滴加到NaOH中，温度60℃，剧烈搅拌，反应时间1h，再高温200℃反应5h。将所得产物冷却后与溶液ZnCl2充分混合，然后逐滴滴加NaOH溶液，剧烈搅拌，反应温度60℃，反应时间1h。所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。本发明所得产品用电子透射电镜（TEM）表征结果见图1。
实施例2
将FeCl2和FeCl3超声溶解在二甘醇中，溶液中FeCl2和FeCl3物质的量浓度分别为0.1和0.2mol/L；将NaOH溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为1：1，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。将ZnCl2超声溶解在二甘醇中，溶液中ZnCl2的物质的量浓度为0.1mol/L。将铁盐溶液逐滴滴加到NaOH中，温度60℃，剧烈搅拌，反应时间1h，再高温200℃反应5h。将所得产物冷却后与溶液ZnCl2充分混合，然后逐滴滴加NaOH溶液，剧烈搅拌，反应温度60℃，反应时间1h。所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。本发明所得产品用电子透射电镜（TEM）表征结果见图2。
实施例3
将FeCl2和FeCl3超声溶解在二甘醇中，溶液中FeCl2和FeCl3物质的量浓度分别为0.1和0.2mol/L；将NaOH溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为2：1，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。将ZnCl2超声溶解在二甘醇中，溶液中ZnCl2的物质的量浓度为0.2mol/L。将铁盐溶液逐滴滴加到NaOH中，温度60℃，剧烈搅拌，反应时间1h，再高温200℃反应5h。将所得产物冷却后与溶液ZnCl2充分混合，然后逐滴滴加NaOH溶液，剧烈搅拌，反应温度60℃，反应时间1h，所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。本发明所得产品用荧光光谱仪进行表征，结果见图3。
实施例4
将FeCl2和FeCl3超声溶解在二甘醇中，溶液中FeCl2和FeCl3物质的量浓度分别为0.2和0.4mol/L；将NaOH溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为1：1，NaOH溶液的物质的量浓度为1.6mol/L。将ZnCl2超声溶解在二甘醇中，溶液中ZnCl2的物质的量浓度为0.1mol/L。将铁盐溶液逐滴滴加到NaOH中，温度60℃，剧烈搅拌，反应时间1h，再高温200℃反应5h所得产物冷却后与溶液ZnCl2充分混合，然后逐滴滴加NaOH溶液，剧烈搅拌，反应温度60℃，反应时间1h。所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。本发明所得产品用磁性分析仪进行测试结果见图4。
实施例5
将实施例1中制得产品与浓度为5mg/mL的柔红霉素充分混合，过24h后，将所得产品3000r/min离心3min，取上层澄清溶液。分别对5mg/mL的柔红霉素溶液和已取上层澄清溶液进行紫外可见吸收光谱分析，所得结果见图5，结果表明Fe3O4ZnO核壳纳米球对承载抗癌药物柔红霉素具有很好的效果。
实施例6
将FeCl2和FeCl3超声溶解在二甘醇中，溶液中FeCl2和FeCl3物质的量浓度分别为0.1和0.2mol/L；将NaOH溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为1：1，NaOH溶液的物质的量浓度为0.8mol/L。将ZnCl2超声溶解在二甘醇中，溶液中ZnCl2的物质的量浓度为0.1mol/L。将铁盐溶液逐滴滴加到NaOH中，温度80℃，剧烈搅拌，反应时间1h，再高温200℃反应1h。将所得产物冷却后与溶液ZnCl2充分混合，然后逐滴滴加NaOH溶液，剧烈搅拌，反应温度80℃，反应时间1h。所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种Fe3O4ZnO核壳纳米球的合成方法，其特征在于由如下步骤制得：
（1）将二价铁盐和三价铁盐在二甘醇为溶剂的条件下进行超声溶解得到溶液A，溶液A中Fe2+和Fe3+浓度分别为0.1～1.0mol/L；
（2）将可溶性钠盐溶于到二甘醇和二乙醇胺混合溶液中，配制成碱溶液B，其中二甘醇和二乙醇胺的物质的量之比为5：1～1：1，碱溶液B的浓度为0.1～5.0mol/L；
（3）将可溶性锌盐在二甘醇为溶剂的条件下进行超声溶解得到溶液C，混合盐络合溶液的金属离子浓度为0.1～1.0mol/L；
（4）将络合盐溶液A逐滴滴加到碱溶液B中，温度40～90℃，剧烈搅拌，反应时间1～5h，再高温160～220℃反应1～5h；
（5）将D中所得产物冷却后与溶液C充分混合，然后逐滴滴加溶液B,剧烈搅拌，反应温度40～80℃，反应时间1～8h；所得产物用去离子水多次离心洗涤，获得相应产品。
2.根据权利要求1（1）中所述的可溶性二价铁盐是氯化亚铁、硫酸亚铁中一种或者两种的混合物。
3.根据权利要求1（1）所述的可溶性三价铁盐是氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1（2）所述的可溶性钠盐是硝酸钠、氯化钠、碳酸钠中一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1（3）所述的可溶性锌盐是氯化锌、硫酸锌、醋酸锌中一种或者几种的混合物。
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