CN105477632A - Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法 - Google Patents

Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105477632A
CN105477632A CN201510906523.7A CN201510906523A CN105477632A CN 105477632 A CN105477632 A CN 105477632A CN 201510906523 A CN201510906523 A CN 201510906523A CN 105477632 A CN105477632 A CN 105477632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
core
nano material
oleyl amine
shell structured
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510906523.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105477632B (zh
Inventor
杨仕平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Normal University
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
Shanghai Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Normal University filed Critical Shanghai Normal University
Priority to CN201510906523.7A priority Critical patent/CN105477632B/zh
Publication of CN105477632A publication Critical patent/CN105477632A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105477632B publication Critical patent/CN105477632B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/0002—General or multifunctional contrast agents, e.g. chelated agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/04—X-ray contrast preparations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/183—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an inorganic material or being composed of an inorganic material entrapping the MRI-active nucleus, e.g. silica core doped with a MRI-active nucleus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1833—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with a small organic molecule
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法。一种材料为超小的油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，另一种材料基于该超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，将增强生物兼容性的PEG和具有活性官能团的硫醇通过配体交换的方式修饰到该超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au纳米材料表面，构建了具有良好的生物兼容性和活性基团功能化的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，可作为诊疗平台。与现有技术相比，本发明所开发的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料，具有生物兼容性和活性基团功能化，可作为多功能诊疗平台为癌症的高效治疗提供了一种新的诊疗试剂。

Description

Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米材料的制备，尤其是涉及一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法。
背景技术
恶性肿瘤目前是造成全世界人类死亡的主要原因之一，已经成为严重危害人类生命健康、制约社会经济发展的一类重大疾病(Nat.Rev.Cancer2005,5,161)。因此，对肿瘤的诊断和治疗，成为了当今国内外科学家广泛研究的课题。尽管核磁共振、荧光、CT以及PET等诸多标记技术和放射性疗法、化学药物疗法、光热疗法以及磁热疗法等很多治疗手段被广泛应用于肿瘤的诊断和治疗，但对于肿瘤的诊断和治疗目前仍然面临着诸多挑战，如肿瘤病灶的精确定位、早期诊断、实时监测以及提高治疗的有效性等(Chem.Rev.2014,114,10869)。将肿瘤的诊断与治疗有机地集成起来的诊疗一体化(Theranostics)可以很好的解决这些问题。如诊疗一体化既可以对肿瘤进行可视化检测，又可以动态评估肿瘤的治疗效果，实现针对肿瘤差异的个体化治疗。因此诊疗一体化技术具有广阔的应用前景(Theranostics2014,4,660)。而肿瘤诊疗一体化技术发展的关键则在于多功能诊疗试剂的开发。
目前研究最多的多功能诊疗试剂主要是纳米诊疗试剂。纳米诊疗试剂不仅具有特殊的稳定性，且在生物体循环时间较长，有利于其对肿瘤的靶向效果和长时间对肿瘤进行实时监测，是目前最有发展前景的诊疗试剂。目前研究较多的诊疗试剂主要是单模的一体化纳米诊疗试剂。如美国加利福尼亚大学HongjieDai教授课题组开发的荧光染料标记的石墨烯诊疗试剂，可实现荧光影像指导的光热治疗(J.Am.Chem.Soc.2011,133,6825)。由于每项诊断和治疗技术都有其自身的优点和缺陷，如荧光成像具有分辨率高、成像快等优点，可实现细胞层次的标记和实时监测，但其组织透过性不好；MRI影像组织穿透性好，可以实现活体的空间立体成像，但其细胞层次分辨率不高、成像速度慢。光热治疗中应用的近红外光只能穿透几厘米深的皮肤，且受热不均；磁热疗法中的磁场很容易穿过整个人体，且受热均匀，但不方便随时治疗。因此需要将多种模式的诊断和治疗结合起来，扬长避短，充分发挥单一模式的优点，开发多模式一体化的纳米诊疗试剂。如将荧光标记和MRI成像技术结合起来，既可以实现细胞层次的实时监测，又可以实现活体的立体成像，从而更加有效的指导癌症的检测和治疗。然而纳米诊疗试剂的多模式一体化意味着单一的纳米材料负载更多的功能，而多种功能的负载使得一体化纳米试剂的粒径往往大于100nm，因此限制了其在生物领域的诸多应用。因此，设计开发生物兼容性、多模式、小粒径一体化纳米试剂是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法，本发明可以得到具有表面功能化和生物兼容性的纳米材料，可作为诊疗平台使用于生物影像诊断、癌症治疗领域。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明第一方面：提供第一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料，为油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，其中，该结构中Fe3O4是核，Cu2-xS包裹在Fe3O4外侧，Au包裹在Cu2-xS外侧，0＜x＜1，该结构中，作为核的Fe3O4的粒径是4-8nm，Cu2-xS层的厚度为2-5nm，Au层的厚度为1-5nm。
本发明第二方面：提供上述第一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的制备：
将Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后滴加溶有硫的油胺溶液，保温10～20分钟后，加入含乙酰丙酮铜的氯仿和油胺的混合液，反应30～60分钟后，离心分离，环己烷洗涤，得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料；
(2)Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的制备：
将Au-油胺的络合物溶于氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到步骤(1)所得Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的氯仿溶液中，持续搅拌，然后将还原剂的乙醇溶液慢慢加入，反应完成后，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，分散到氯仿中备用。
步骤(1)中Fe3O4纳米材料通过以下方法制备得到：
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到100-140℃，稳定在该温度10-60min，除去溶剂中的溶解氧和水，随后升温到250-320℃，并保温20～40分钟，将含乙酰丙酮铁的油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液快速注入到反应容器中，反应10～30分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用；含乙酰丙酮铁的油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液中，油胺和氮甲基吡咯烷酮的体积比为1:5-5:1，优选为3:2，乙酰丙酮铁加入后的终浓度为0.005-0.1mol.L-1。
步骤(1)中，Fe3O4纳米材料、硫、乙酰丙酮铜的质量比为(5-40)：(0.01-0.05)：(50-250)，溶有硫的油胺溶液中，硫的浓度为0.1-1mol.L-1；含乙酰丙酮铜的氯仿和油胺的混合液中，氯仿和油胺的体积比为1:1-4:1。
步骤(2)中，Au-油胺的络合物、Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料、还原剂的重量比为(50-100)：(10-500)：(100-1000)。所述的还原剂为可将Au还原的试剂，包括抗坏血酸、柠檬酸钠及硼氢化钠。
本发明第三方面：提供第二种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料，具体为表面含有活性基团的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，其中，该结构中Fe3O4是核，Cu2-xS包裹在Fe3O4外侧，Au包裹在Cu2-xS外侧，0＜x＜1，所述的活性基团位于Au层，所述的活性基团包括氨基、羧基或羟基；该结构中，作为核的Fe3O4的粒径是4-8nm，Cu2-xS层的厚度为2-5nm，Au层的厚度为1-5nm。该纳米材料具有表面功能化和生物兼容性，可作为诊疗平台使用。
本发明第四方面：提供第二种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，在上述步骤(2)后继续进行如下步骤：
(3)将聚乙二醇和具有活性官能团的硫醇配体溶解到乙醇中，然后慢慢加入到步骤(2)所得油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的氯仿溶液中，通过聚乙二醇和硫醇配体上的强配位能力的基团跟油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的Au作用，取代油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，搅拌反应完成后，离心分离，并洗涤后，重新分散到水中，即得到表面含有活性基团的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料。
步骤(3)中，聚乙二醇、硫醇配体、油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的重量比为(50-500)：(50-500)：(100-1000)。所述的硫醇配体为含有巯基基团的化合物，所述的活性官能团包括羧基、羟基或者氨基。强配位能力的基团主要是指巯基。
本发明中使用的高温设备为高温磁力搅拌器，反应的温度为240℃到400℃之间任意温度，反应的时间为0.5到6小时之间任意一个时间点。
由于四氧化铁具有很强的超顺磁性，具有非常好的MRI造影剂和磁热转换性能；Cu2-xS具有很强的近红外吸收的性能，可以将近红外光转换成热能，具有非常好的光热转换功能以及热成像功能；Au是非常好的CT造影剂。所以该Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料具有光热和磁热两种治疗功能以及MRI、CT以及热等成像功能。因此在医疗上可以使用一种材料，实现多种诊断和治疗方式，为个体化治疗方案的设定提供多样化选择。
此外，本发明的材料巧妙的利用层与层之间较强的亲和能力，采用层层生长的方式，合成了具有三层不同结构的纳米材料，制备方法也比较简单。
附图说明
图1.本发明中所制备的表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建示意图。
图2.实施例1所制备的超小Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的低倍和高分辨TEM。
图3.实施例1所制备的超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料紫外吸收光谱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
参考图1所示的表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建示意图，Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料制备步骤如下：
(1)超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到120摄氏度，稳定在该温度半个小时，除去溶剂中的溶解氧和水。随后升温到300摄氏度，并保温20分钟，将含0.5mmol乙酰丙酮铁的3mL油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液(体积比3:2)快速注入到反应容器中，反应10分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即可得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用。将上述Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后将溶有1mmol硫的3mL油胺溶液慢慢滴加，保温15分钟后，加入含0.5mmol乙酰丙酮铜的5mL氯仿和油胺的混合液(氯仿和油胺的体积比为4:1)，反应30～60分钟后，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料，重新分散到20mL氯仿中备用。将0.01克Au-油胺的络合物溶于10mL氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到上述中的Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料氯仿溶液中，持续搅拌30分钟，然后将0.1克抗坏血酸的10mL乙醇溶液慢慢加入，反应30分钟，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料。重新分散到氯仿中备用。
(2)表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建：
将SH-PEG和3-胺丙基硫醇配体溶解到乙醇中，然后慢慢加入到Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的氯仿溶液中，通过SH-PEG和3-胺丙基硫醇配体上的强配位能力的巯基跟Fe3O4/Cu2-xS/Au表面的Au作用，取代Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，40摄氏度搅拌反应6小时，离心分离，乙醇洗涤两次，水洗两次，重新分散到水中，即可生物兼容性以及氨基表面功能化的Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台。
本实施例所制备的超小Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的低倍和高分辨TEM如图2所示，从高分辨电镜图上可以看到该材料具有明显的核壳结构。由于氧化铁和硫化铜衬度对比不明显，所以仅能看出最外层Au和内部的两层核壳结构。
本实施例所制备的超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料紫外吸收光谱如图3所示，由于Fe3O4层没有近红外吸收的性能，所以增加了Cu2-xS后，该材料具有明显的近红外吸收性能。
实施例2：
(1)超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到120摄氏度，稳定在该温度半个小时，除去溶剂中的溶解氧和水。随后升温到300摄氏度，并保温20分钟，将含0.5mmol乙酰丙酮铁的3mL油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液(体积比3:2)快速注入到反应容器中，反应10分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即可得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用。将上述Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后将溶有1mmol硫的3mL油胺溶液慢慢滴加，保温15分钟后，加入含0.5mmol乙酰丙酮铜的5mL氯仿和油胺的混合液(氯仿和油胺的体积比为4:1)，反应30～60分钟后，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料，重新分散到20mL氯仿中备用。将0.01克Au-油胺的络合物溶于10mL氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到上述中的Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料氯仿溶液中，持续搅拌30分钟，然后将0.1克柠檬酸钠的10mL乙醇溶液慢慢加入，反应30分钟，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料。重新分散到氯仿中备用。
(2)表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建：
将SH-PEG和3-胺丙基硫醇配体溶解到乙醇中，然后慢慢加入到Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的氯仿溶液中，通过SH-PEG和3-胺丙基硫醇配体上的强配位能力的巯基跟Fe3O4/Cu2-xS/Au表面的Au作用，取代Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，40摄氏度搅拌反应6小时，离心分离，乙醇洗涤两次，水洗两次，重新分散到水中，即可生物兼容性以及氨基表面功能化的Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台。
实施例3：
(1)超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到120摄氏度，稳定在该温度半个小时，除去溶剂中的溶解氧和水。随后升温到300摄氏度，并保温20分钟，将含0.5mmol乙酰丙酮铁的3mL油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液(体积比3:2)快速注入到反应容器中，反应10分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即可得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用。将上述Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后将溶有1mmol硫的3mL油胺溶液慢慢滴加，保温15分钟后，加入含0.5mmol乙酰丙酮铜的5mL氯仿和油胺的混合液(氯仿和油胺的体积比为4:1)，反应30～60分钟后，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料，重新分散到20mL氯仿中备用。将0.01克Au-油胺的络合物溶于10mL氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到上述中的Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料氯仿溶液中，持续搅拌30分钟，然后将0.1克抗坏血酸的10mL乙醇溶液慢慢加入，反应30分钟，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料。重新分散到氯仿中备用。
(2)表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建：
将SH-PEG和3-巯基丙酸配体溶解到乙醇中，然后慢慢加入到Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的氯仿溶液中，通过SH-PEG和3-巯基丙酸配体上的强配位能力的巯基跟Fe3O4/Cu2-xS/Au表面的Au作用，取代Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，40摄氏度搅拌反应6小时，离心分离，乙醇洗涤两次，水洗两次，重新分散到水中，即可生物兼容性以及羧基表面功能化的Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台。
实施例4：
(1)超小的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到120摄氏度，稳定在该温度半个小时，除去溶剂中的溶解氧和水。随后升温到300摄氏度，并保温20分钟，将含0.5mmol乙酰丙酮铁的3mL油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液(体积比3:2)快速注入到反应容器中，反应10分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即可得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用。将上述Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后将溶有1mmol硫的3mL油胺溶液慢慢滴加，保温15分钟后，加入含0.5mmol乙酰丙酮铜的5mL氯仿和油胺的混合液(氯仿和油胺的体积比为4:1)，反应30～60分钟后，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料，重新分散到20mL氯仿中备用。将0.01克Au-油胺的络合物溶于10mL氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到上述中的Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料氯仿溶液中，持续搅拌30分钟，然后将0.1克抗坏血酸的10mL乙醇溶液慢慢加入，反应30分钟，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料。重新分散到氯仿中备用。
(2)表面功能化和生物兼容性Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台的构建：
将SH-PEG-NH2溶解到乙醇中，然后慢慢加入到Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的氯仿溶液中，通过SH-PEG-NH2配体上的强配位能力的巯基跟Fe3O4/Cu2-xS/Au表面的Au作用，取代Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，40摄氏度搅拌反应6小时，离心分离，乙醇洗涤两次，水洗两次，重新分散到水中，即可生物兼容性以及氨基表面功能化的Fe3O4/Cu2-xS/Au诊疗平台。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料，其特征在于，为油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，其中，该结构中Fe3O4是核，Cu2-xS包裹在Fe3O4外侧，Au包裹在Cu2-xS外侧，0＜x＜1，
该结构中，作为核的Fe3O4的粒径是4-8nm，Cu2-xS层的厚度为2-5nm，Au层的厚度为1-5nm。
2.一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料，其特征在于，为表面含有活性基团的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，其中，该结构中Fe3O4是核，Cu2-xS包裹在Fe3O4外侧，Au包裹在Cu2-xS外侧，0＜x＜1，所述的活性基团位于Au层，所述的活性基团包括氨基、羧基或羟基；
该结构中，作为核的Fe3O4的粒径是4-8nm，Cu2-xS层的厚度为2-5nm，Au层的厚度为1-5nm。
3.一种如权利要求1所述的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的制备：
将Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后滴加溶有硫的油胺溶液，保温10～20分钟后，加入含乙酰丙酮铜的氯仿和油胺的混合液，反应30～60分钟后，离心分离，环己烷洗涤，得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料；
(2)Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的制备：
将Au-油胺的络合物溶于氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到步骤(1)所得Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的氯仿溶液中，持续搅拌，然后将还原剂的乙醇溶液慢慢加入，反应完成后，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，分散到氯仿中备用。
4.一种如权利要求2所述的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的制备：
将Fe3O4纳米材料的环己烷溶液加热至回流，然后滴加溶有硫的油胺溶液，保温10～20分钟后，加入含乙酰丙酮铜的氯仿和油胺的混合液，反应30～60分钟后，离心分离，环己烷洗涤，得到Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料；
(2)Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的制备：
将Au-油胺的络合物溶于氯仿中，搅拌条件下，慢慢加入到步骤(1)所得Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料的氯仿溶液中，持续搅拌，然后将还原剂的乙醇溶液慢慢加入，反应完成后，离心分离，洗涤即可得到油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料，分散到氯仿中备用；
(3)将聚乙二醇和具有活性官能团的硫醇配体溶解到乙醇中，然后慢慢加入到步骤(2)所得油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的氯仿溶液中，通过聚乙二醇和硫醇配体上的强配位能力的基团跟油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的Au作用，取代油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料表面的油胺，搅拌反应完成后，离心分离，并洗涤后，重新分散到水中，即得到表面含有活性基团的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料。
5.根据权利要求3或4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中Fe3O4纳米材料通过以下方法制备得到：
将反应器用氮气吹扫，然后加入油胺，升温到100-140℃，稳定在该温度10-60min，除去溶剂中的溶解氧和水，随后升温到250-320℃，并保温20～40分钟，将含乙酰丙酮铁的油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液快速注入到反应容器中，反应10～30分钟后自然冷却到室温，离心分离、环己烷洗涤即得到Fe3O4纳米材料，随后重新分散到环己烷中备用；
含乙酰丙酮铁的油胺和氮甲基吡咯烷酮混合溶液中，油胺和氮甲基吡咯烷酮的体积比为1:5-5:1，优选为3:2，乙酰丙酮铁加入后的终浓度为0.005-0.1mol.L-1。
6.根据权利要求3或4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，Fe3O4纳米材料、硫、乙酰丙酮铜的质量比为(5-40)：(0.01-0.05)：(50-250)，
溶有硫的油胺溶液中，硫的浓度为0.1-1mol.L-1；
含乙酰丙酮铜的氯仿和油胺的混合液中，氯仿和油胺的体积比为1:1-4:1。
7.根据权利要求3或4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Au-油胺的络合物、Fe3O4/Cu2-xS核壳结构纳米材料、还原剂的重量比为(50-100)：(10-500)：(100-1000)。
8.根据权利要求3或4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的还原剂为可将Au还原的试剂，包括抗坏血酸、柠檬酸钠及硼氢化钠。
9.根据权利要求4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，聚乙二醇、硫醇配体、油胺包覆的Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构纳米材料的重量比为(50-500)：(50-500)：(100-1000)。
10.根据权利要求4所述的一种Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的硫醇配体为含有巯基基团的化合物，所述的活性官能团包括羧基、羟基或者氨基。
CN201510906523.7A 2015-12-09 2015-12-09 Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法 Expired - Fee Related CN105477632B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510906523.7A CN105477632B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510906523.7A CN105477632B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105477632A true CN105477632A (zh) 2016-04-13
CN105477632B CN105477632B (zh) 2018-06-26

Family

ID=55665138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510906523.7A Expired - Fee Related CN105477632B (zh) 2015-12-09 2015-12-09 Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105477632B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106075443A (zh) * 2016-07-15 2016-11-09 上海工程技术大学 一种金包覆硒化铜纳米粒子及其制备方法与应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102813943B (zh) * 2012-07-13 2014-07-02 深圳先进技术研究院 造影剂及其制备方法
CN103007301B (zh) * 2012-12-29 2014-10-29 上海师范大学 具有ct/mri双功能四氧化三铁纳米粒子及其制备方法和应用
US9204573B2 (en) * 2013-05-08 2015-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Power conversion apparatus
CN104784709A (zh) * 2015-04-09 2015-07-22 天津大学 增强ct造影和被动靶向的金纳米粒子及制备方法
CN105031651B (zh) * 2015-09-01 2018-05-15 郑州大学 一种酶响应型磁性纳米粒及其制备方法与应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106075443A (zh) * 2016-07-15 2016-11-09 上海工程技术大学 一种金包覆硒化铜纳米粒子及其制备方法与应用
CN106075443B (zh) * 2016-07-15 2019-05-24 上海工程技术大学 一种金包覆硒化铜纳米粒子及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105477632B (zh) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bao et al. Multifunctional Hf/Mn-TCPP metal-organic framework nanoparticles for triple-modality imaging-guided PTT/RT synergistic cancer therapy
Zhang et al. Graphene oxide-BaGdF5 nanocomposites for multi-modal imaging and photothermal therapy
CN108434462B (zh) 一种介孔聚多巴胺负载羰基锰的多功能纳米诊疗剂及其制备方法与应用
CN102406951B (zh) 一种巯基聚乙二醇修饰的光磁复合纳米材料及其应用
CN107638572A (zh) 一种pH响应型超灵敏纳米荧光探针及制备方法
CN107469079B (zh) 一种t1-mri成像引导下的光动治疗剂制备方法
CN105412927A (zh) 一种具有高光热性能的锰掺杂空心结构普鲁士蓝纳米粒子及其制备方法
CN103585644A (zh) 一种聚乙二醇修饰的磁性纳米颗粒及其应用
CN107308462B (zh) 一种海胆状纳米金的制备方法及其在肿瘤成像及治疗中的应用
CN105561345A (zh) 一种纳米金星负载的中空介孔二氧化硅的制备方法
CN105106958B (zh) 具有近红外光热效应的铜基人血白蛋白纳米复合物及其制备方法和应用
CN112143499B (zh) 一种诊疗一体化的稀土发光纳米诊疗剂、制备方法及其应用
CN105582554A (zh) 核壳结构纳米材料、其制备方法及应用
CN109796972A (zh) 一种单线态氧控释型的碳量子点及其制备方法和应用
CN109289050B (zh) 一种四氧化三铁/聚吡咯/葡萄糖氧化酶复合多功能纳米诊疗剂及其制备方法和应用
CN104436193A (zh) 一种叶酸偶联的金纳米棒/聚吡咯/四氧化三铁多功能复合纳米诊疗剂的制备方法
CN107899011A (zh) 一种基于锰和多巴胺的肿瘤诊疗纳米材料及其制备方法和应用
CN104027806A (zh) 一种修饰CuS纳米粒子的介孔二氧化硅包覆四氧化三锰的纳米材料及其制备方法和应用
de la Asunción‐Nadal et al. MoSBOTs: magnetically driven biotemplated MoS2‐based microrobots for biomedical applications
CN103055312A (zh) 四氧化三铁作为光热敏感材料的应用
CN104117074B (zh) 一种基于聚吡咯复合物的治疗诊断制剂及其制备方法
CN105288625B (zh) 一种多孔Bi2Se3纳米海绵材料、其制备方法及应用
CN113577306B (zh) 一种双靶向、pH刺激响应的纳米粒子的制备及其在肿瘤诊疗中的应用
CN105477632A (zh) Fe3O4/Cu2-xS/Au核壳结构的纳米材料及制备方法
CN105903038A (zh) 一种掺杂钆的空心囊泡结构纳米复合材料及其制备与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Tian Qiwei

Inventor after: Yang Shiping

Inventor after: An Lu

Inventor after: Mu Xueling

Inventor after: Zheng Qiang

Inventor after: Feng Qunfeng

Inventor after: Wang Yuanyuan

Inventor after: Rui Xichuan

Inventor before: Yang Shiping

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180626

Termination date: 20201209

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee