CN114314559B - 一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 - Google Patents
一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114314559B CN114314559B CN202111624121.XA CN202111624121A CN114314559B CN 114314559 B CN114314559 B CN 114314559B CN 202111624121 A CN202111624121 A CN 202111624121A CN 114314559 B CN114314559 B CN 114314559B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flask
- nano particles
- shaped carbon
- carbon nano
- particles
- 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.)
- Active
Links
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 85
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 41
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 35
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 35
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 29
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 25
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 claims abstract description 23
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 claims abstract description 23
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 20
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 20
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 claims abstract description 10
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims abstract description 10
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 40
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 34
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 15
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 15
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 13
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 11
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 11
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 7
- 229920001992 poloxamer 407 Polymers 0.000 claims description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 2
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 239000002520 smart material Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 229940126585 therapeutic drug Drugs 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 229940043263 traditional drug Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
本发明提供了一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,包括以下步骤:步骤1,通过油酸钠和聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物以及核糖处理得到烧瓶状碳纳米颗粒;步骤2,烧瓶状碳纳米颗粒进行煅烧;步骤3,烧瓶状碳纳米颗粒超声分散得到第一分散液;步骤4,四氯合铂酸钾溶解并老化,四氯合铂酸钾溶液中添加封端剂PluronicF‑127和抗坏血酸水溶液,得到第一混合溶液;步骤5,第一混合溶液中加入第一分散液,处理后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒;步骤6,脂肪酸溶解于二甲基亚砜,得到第二混合溶液;步骤7,第二混合溶液中加入铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒得到第二分散液,处理得到智能温度响应性复合粒子。
Description
技术领域
本发明属于纳米复合材料领域,具体涉及一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法。
背景技术
近年来,瓶状纳米颗粒由于其独特的非对称形貌和空腔的存在在催化、储能、污染物分离、充当纳米反应器,控制释放,药物递送,以及用于封装各种类型的功能材料等领域有着广阔的应用前景。在这些应用中,将治疗剂递送到感兴趣的部位和控制释放是最受关注的应用。纳米瓶的高承载能力使得尽可能减少载体材料,从而降低其在体内的潜在毒性。开口允许轻松装载和释放基本上所有类型的治疗剂,无论其大小和性质。此外,开口可与智能材料相结合,以便根据外界刺激按需释放有效载荷,因此可以增强药物治疗效果同时降低靶外毒性。更重要的是,由于瓶装结构的非对称特性,其具有不对称催化的能力,因此具有催化分解燃料以自主运动的潜力。
最近,相变材料因其作为温度控制释放和相关应用的智能材料的独特能力而受到了广泛关注。固体相变材料中的有效载荷可在其熔化时迅速释放以响应温度的升高。在各种类型的固体相变材料中,天然脂肪酸作为细胞的关键结构成分和动物重要的饮食能量来源,由于其生物相容性、生物降解性、多样性、丰富性和低成本而特别具有吸引力。然而,由脂肪酸制成的纳米颗粒在水介质中的分散性通常很差。它们往往聚集成更大的颗粒,然后漂浮在水溶液的表面。尽管可以通过在纳米颗粒表面添加两亲性分子(如磷脂或泊洛沙姆)来解决分散性问题,但要防止脂肪酸在溶液中提前降解和载荷的泄露都非常有挑战。
另外,传统的药物递送策略主要依靠体液循环,由于缺乏选择性和靶向性,治疗效果较差。此外,药物直接暴露在生理环境中。因此,药物与健康组织之间的非特异性相互作用会对人体产生有害影响。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法。
本发明提供了一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,具有这样的特征,包括以下步骤:步骤1,将油酸钠和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在去离子水中,搅拌后形成纳米乳液,将核糖溶解于去离子水中,形成核糖溶液,将纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后进行水热处理得到混合物,对混合物进行离心、洗涤后得到产物,将产物进行冷冻干燥,得到烧瓶状碳纳米颗粒;
步骤2,将烧瓶状碳纳米颗粒在氮气保护下煅烧;
步骤3,将煅烧后的烧瓶状碳纳米颗粒超声分散在去离子水中,得到第一分散液;
步骤4,将四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并进行老化,在搅拌下向老化后的四氯合铂酸钾溶液中依次添加封端剂Pluronic F-127以及抗坏血酸水溶液,混合得到第一混合溶液;
步骤5,向第一混合溶液中加入第一分散液,搅拌、超声后得到产品,对产品进行离心、洗涤、冻干后,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒;
步骤6,在磁力搅拌下,将脂肪酸溶解于二甲基亚砜中,得到第二混合溶液;
步骤7,向第二混合溶液中加入步骤5得到的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌,得到第二分散液,将第二分散液置于真空烘箱中,在真空压力下进行灌注,排出铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒腔内留存的空气,然后离心悬浮液并丢弃上清液,并用二甲基亚砜洗涤多次除去多余的脂肪酸,然后向沉淀中加入去离子水,使空腔内的脂肪酸凝固,冷冻干燥后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子,该铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤1中,纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后在160℃下水热处理8h-18h后得到混合物,混合物在8500rpm下离心5分钟再用去离子水洗涤3次后得到产物。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤1中,油酸钠与聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物的质量比为1:7-3:5,纳米乳液中的油酸钠的质量与核糖质量比为1:300-3:200。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤1中,烧瓶状碳纳米颗粒的平均尺寸为700nm-800nm。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤2中,烧瓶状碳纳米颗粒在800℃-900℃氮气保护下煅烧2h,升温速率为2.5℃/min-3.5℃/min。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤3中,第一分散液的浓度为1mg/mL,
步骤4中,四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并老化至少24h,
步骤5中,进行搅拌的时间为20min,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min,产品在8500rpm下离心5分钟,再用去离子水洗涤3次后得到最终产物。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤4中,四氯合铂酸钾、Pluronic F-127以及抗坏血酸水溶液中的抗坏血酸的质量比为(1-2):(2-4):(2-4)。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤5中,铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒的平均尺寸为20nm-30nm。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤7中,第二混合溶液中加入铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌30min,得到第二分散液,第二分散液置于真空烘箱中,在1bar的真空压力下灌注1h。
在本发明提供的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,步骤6中,脂肪酸包括月桂酸和硬脂酸,月桂酸与硬脂酸的添加质量比为1:1-4:1,硬脂酸与二甲基亚砜的质量体积比为(100mg-200mg):(1mL-2mL),步骤7中,铂纳米颗粒/烧状碳纳米颗粒和硬脂酸的质量比为3:200-1:20。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,在烧瓶状碳纳米颗粒的基础上生长铂金属纳米颗粒和脂肪酸结构,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。铂纳米颗粒的赋予了烧瓶状碳纳米颗粒独特的催化能力,脂肪酸的存在则赋予了烧瓶状碳纳米颗粒装载货物的能力和温度响应性。本发明的智能温度响应性复合粒子具有分散性良好,负载量大,温度控制释放,可自主运动的优点。并且能够作为主动药物载体,使药物可以精确地传递到病灶内部,且不良反应最小,为高级药物传递开辟一条新的途径。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图;
图2是本发明的实施例1中的步骤5中超声处理前后溶液的实物图;
图3是本发明的实施例2中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图;
图4是本发明的实施例2中的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图;
图5是本发明的实施例2中的智能温度响应性复合粒子的TEM图;
图6是本发明的实施例2中的智能温度响应性复合粒子在不同温度下载荷的释放曲线;
图7是本发明的实施例3中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解,以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
<实施例1>
本实施例的一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将0.01g油酸钠和0.05g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在20mL去离子水中,搅拌后形成纳米乳液,将2g核糖溶解于40mL去离子水中,形成核糖溶液,将纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后进行水热处理得到混合物,对混合物进行离心、洗涤后得到产物,将产物进行冷冻干燥,得到烧瓶状碳纳米颗粒。
图1是本发明的实施例1中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图。
如图1所示,烧瓶状碳纳米颗粒保留直径为400nm-500nm的空腔,为运载货物提供足够的空间。
步骤1中,纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后在160℃下水热处理12h后得到混合物,混合物在8500rpm下离心5分钟再用去离子水洗涤3次后得到产物。
步骤2,将烧瓶状碳纳米颗粒在氮气保护下煅烧。
步骤2中,烧瓶状碳纳米颗粒在850℃氮气保护下煅烧2h,升温速率为3℃/min。
步骤3,将煅烧后的烧瓶状碳纳米颗粒超声分散在去离子水中,得到第一分散液。
步骤3中,第一分散液的浓度为1mg/mL。
步骤4,将5mg四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并进行老化,在搅拌下向老化后的四氯合铂酸钾溶液中依次添加10mg封端剂Pluronic F-127以及10mg抗坏血酸水溶液,混合得到第一混合溶液。
步骤4中,四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并老化至少24h。
步骤5,向第一混合溶液中加入第一分散液,搅拌、超声后得到产品,对产品进行离心、洗涤、冻干后,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒。
步骤5中,进行搅拌的时间为20min,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min,产品在8500rpm下离心5分钟,再用去离子水洗涤3次后得到最终产物。
图2是本发明的实施例1中的步骤5中超声处理前后溶液的实物图。
如图2所示,步骤5中,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min后溶液颜色由灰色变为不透明的黑色,表明形成了铂纳米粒子。
步骤6,在磁力搅拌下,将脂肪酸包括200mg月桂酸、100mg硬脂酸溶解于1mL二甲基亚砜中,得到第二混合溶液。
步骤7,向第二混合溶液中加入3mg步骤6得到的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌,得到第二分散液,将第二分散液置于真空烘箱中,在真空压力下进行灌注,排出铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒腔内留存的空气,然后离心悬浮液并丢弃上清液,并用二甲基亚砜洗涤多次除去多余的脂肪酸,然后向沉淀中加入去离子水,使空腔内的脂肪酸凝固,冷冻干燥后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子,该铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。
步骤7中,第二混合溶液中加入铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌30min,得到第二分散液,第二分散液置于真空烘箱中,在1bar的真空压力下灌注1h。
<实施例2>
本实施例的一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将0.02g油酸钠和0.06g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在20mL去离子水中,搅拌后形成纳米乳液,将2.5g核糖溶解于40mL去离子水中,形成核糖溶液,将纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后进行水热处理得到混合物,对混合物进行离心、洗涤后得到产物,将产物进行冷冻干燥,得到烧瓶状碳纳米颗粒。
步骤1中,纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后在160℃下水热处理14h后得到混合物,混合物在8500rpm下离心5分钟再用去离子水洗涤3次后得到产物。
步骤2,将烧瓶状碳纳米颗粒在氮气保护下煅烧。
步骤2中,烧瓶状碳纳米颗粒在850℃氮气保护下煅烧2h,升温速率为3℃/min。
步骤3,将煅烧后的烧瓶状碳纳米颗粒超声分散在去离子水中,得到第一分散液。
步骤3中,第一分散液的浓度为1mg/mL。
步骤4,将7.5mg四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并进行老化,在搅拌下向老化后的四氯合铂酸钾溶液中依次添加15mg封端剂Pluronic F-127以及15mg抗坏血酸水溶液,混合得到第一混合溶液。
步骤4中,四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并老化至少24h。
步骤5,向第一混合溶液中加入第一分散液,搅拌、超声后得到产品,对产品进行离心、洗涤、冻干后,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒。
步骤5中,进行搅拌的时间为20min,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min,产品在8500rpm下离心5分钟,再用去离子水洗涤3次后得到最终产物。
步骤6,在磁力搅拌下,将脂肪酸包括300mg月桂酸、150mg硬脂酸溶解于1mL二甲基亚砜中,得到第二混合溶液。
步骤7,向第二混合溶液中加入4mg步骤6得到的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌,得到第二分散液,将第二分散液置于真空烘箱中,在真空压力下进行灌注,排出铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒腔内留存的空气,然后离心悬浮液并丢弃上清液,并用二甲基亚砜洗涤多次除去多余的脂肪酸,然后向沉淀中加入去离子水,使空腔内的脂肪酸凝固,冷冻干燥后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子,该铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。
步骤7中,第二混合溶液中加入铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌30min,得到第二分散液,第二分散液置于真空烘箱中,在1bar的真空压力下灌注1h。
图3是本发明的实施例2中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图。
如图3所示,本发明以非对称烧瓶状碳纳米颗粒为模板超组装铂纳米颗粒和脂肪酸,保留直径为400nm-500nm的空腔,为运载货物提供足够的空间。脂肪酸占据烧瓶状碳纳米颗粒空腔体积的80%以上。
图4是本发明的实施例2中的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图。
如图4所示,图4中的内置图片为铂纳米颗粒的TEM图片,通过软模板法合成烧瓶状碳纳米颗粒后,在此基础上将四氯合铂酸钾原位还原,使烧瓶状碳纳米颗粒的内外表面生成金属铂纳米颗粒,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒。
图5是本发明的实施例2中的智能温度响应性复合粒子的TEM图。
如图5所示,本实施例的智能温度响应性复合粒子中,铂纳米颗粒均匀分布在烧瓶状碳纳米颗粒的内外表面,且其密度和粒径可调。
本实施例中,将步骤7制备得到的智能温度响应性复合粒子分散于过氧化氢溶液中,并置于不同环境温度下,离心后取上清液用紫外分光光度计测量模型载荷释放量。
环境温度分别为为20℃和45℃。
图6是本发明的实施例2中的智能温度响应性复合粒子在不同温度下载荷的释放曲线。
如图6所示,本实施例的智能温度响应性复合粒子在20℃时能够有效包封载荷,在45℃时能够有效释放载荷。这是由于空腔内的脂肪酸在环境温度低于40℃时为固态,有效包封载荷,而脂肪酸在环境温度高于40℃时融化,有效释放载荷。
综上,通过本发明的一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法制备得到的智能温度响应性复合粒子,能够将脂肪酸轻松封装在烧瓶状碳纳米颗粒的空腔内,且烧瓶状碳纳米颗粒上有一个明确的开口,用于温度控制释放治疗药物。烧瓶状碳纳米颗粒的表面上还生长有铂金属纳米颗粒,用于催化过氧化氢的分解。在过氧化氢存在的条件下,该纳米颗粒可以催化过氧化氢分解产生氧气,氧气在烧瓶状碳纳米颗粒周围的不对称分布可以引发其自主运动。使得本发明制备的智能温度响应性复合粒子能够作为一种潜在的智能主动给药材料。
<实施例3>
本实施例的一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将0.03g油酸钠和0.07g聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在20mL去离子水中,搅拌后形成纳米乳液,将3g核糖溶解于40mL去离子水中,形成核糖溶液,将纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后进行水热处理得到混合物,对混合物进行离心、洗涤后得到产物,将产物进行冷冻干燥,得到烧瓶状碳纳米颗粒。
步骤1中,纳米乳液和核糖溶液在磁力搅拌下混合后在160℃下水热处理18h后得到混合物,混合物在8500rpm下离心5分钟再用去离子水洗涤3次后得到产物。
图7是本发明的实施例1中的烧瓶状碳纳米颗粒的TEM图。
如图7所示,烧瓶状碳纳米颗粒保留直径为400nm-500nm的空腔,为运载货物提供足够的空间。
步骤2,将烧瓶状碳纳米颗粒在氮气保护下煅烧。
步骤2中,烧瓶状碳纳米颗粒在850℃氮气保护下煅烧2h,升温速率为3℃/min。
步骤3,将煅烧后的烧瓶状碳纳米颗粒超声分散在去离子水中,得到第一分散液。
步骤3中,第一分散液的浓度为1mg/mL。
步骤4,将10mg四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并进行老化,在搅拌下向老化后的四氯合铂酸钾溶液中依次添加20mg封端剂Pluronic F-127以及20mg抗坏血酸水溶液,混合得到第一混合溶液。
步骤4中,四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并老化至少24h。
步骤5,向第一混合溶液中加入第一分散液,搅拌、超声后得到产品,对产品进行离心、洗涤、冻干后,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒。
步骤5中,进行搅拌的时间为20min,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min,产品在8500rpm下离心5分钟,再用去离子水洗涤3次后得到最终产物。
步骤6,在磁力搅拌下,将脂肪酸包括400mg月桂酸、200mg硬脂酸溶解于1mL二甲基亚砜中,得到第二混合溶液。
步骤7,向第二混合溶液中加入5mg步骤6得到的铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌,得到第二分散液,将第二分散液置于真空烘箱中,在真空压力下进行灌注,排出铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒腔内留存的空气,然后离心悬浮液并丢弃上清液,并用二甲基亚砜洗涤多次除去多余的脂肪酸,然后向沉淀中加入去离子水,使空腔内的脂肪酸凝固,冷冻干燥后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子,该铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。
步骤7中,第二混合溶液中加入铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌30min,得到第二分散液,第二分散液置于真空烘箱中,在1bar的真空压力下灌注1h。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,在烧瓶状碳纳米颗粒的基础上生长铂金属纳米颗粒和脂肪酸结构,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子。铂纳米颗粒的赋予了烧瓶状碳纳米颗粒独特的催化能力,脂肪酸的存在则赋予了烧瓶状碳纳米颗粒装载货物的能力和温度响应性。本实施例的智能温度响应性复合粒子具有分散性良好,负载量大,温度控制释放,可自主运动的优点。并且能够作为主动药物载体,使药物可以精确地传递到病灶内部,且不良反应最小,为高级药物传递开辟一条新的途径。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将油酸钠和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物溶解在去离子水中,搅拌后形成纳米乳液,将核糖溶解于去离子水中,形成核糖溶液,将所述纳米乳液和所述核糖溶液在磁力搅拌下混合后进行水热处理得到混合物,对所述混合物进行离心、洗涤后得到产物,将所述产物进行冷冻干燥,得到烧瓶状碳纳米颗粒;
步骤2,将所述烧瓶状碳纳米颗粒在氮气保护下煅烧;
步骤3,将煅烧后的所述烧瓶状碳纳米颗粒超声分散在去离子水中,得到第一分散液;
步骤4,将四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并进行老化,在搅拌下向老化后的所述四氯合铂酸钾溶液中依次添加封端剂Pluronic F-127以及抗坏血酸水溶液,混合得到第一混合溶液;
步骤5,向所述第一混合溶液中加入所述第一分散液,搅拌、超声后得到产品,对所述产品进行离心、洗涤、冻干后,得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒;
步骤6,在磁力搅拌下,将脂肪酸溶解于二甲基亚砜中,得到第二混合溶液;
步骤7,向所述第二混合溶液中加入步骤5得到的所述铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌,得到第二分散液,将所述第二分散液置于真空烘箱中,在真空压力下进行灌注,排出所述铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒腔内留存的空气,然后离心悬浮液并丢弃上清液,并用二甲基亚砜洗涤多次除去多余的所述脂肪酸,然后向沉淀中加入去离子水,使空腔内的所述脂肪酸凝固,冷冻干燥后得到铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子,该铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒/脂肪酸复合粒子作为智能温度响应性复合粒子,
其中,步骤1中,所述油酸钠与所述聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物的质量比为1:7-3:5,所述纳米乳液中的油酸钠的质量与所述核糖质量比为1:300-3:200,
步骤1中,所述烧瓶状碳纳米颗粒的平均尺寸为700nm-800nm,
步骤2中,所述烧瓶状碳纳米颗粒在800℃-900℃氮气保护下煅烧2h,升温速率为2.5℃/min-3.5℃/min,
步骤5中,所述铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒的平均尺寸为20nm-30nm。
2.根据权利要求1所述的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于:
其中,步骤1中,所述纳米乳液和所述核糖溶液在磁力搅拌下混合后在160℃下水热处理8h-18h后得到所述混合物,
所述混合物在8500 rpm下离心5分钟再用去离子水洗涤3次后得到所述产物。
3.根据权利要求1所述的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于:
其中,步骤3中,所述第一分散液的浓度为1mg/mL,
步骤4中,所述四氯合铂酸钾溶解在去离子水中并老化至少24h,
步骤5中,进行搅拌的时间为20min,在工作频率为40kHz的超声波清洁器进行超声处理30min,所述产品在8500 rpm下离心5分钟,再用去离子水洗涤3次后得到所述铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒。
4.根据权利要求1所述的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于:
其中,步骤4中,所述四氯合铂酸钾、所述Pluronic F-127以及所述抗坏血酸水溶液中的抗坏血酸的质量比为(1-2):(2-4):(2-4)。
5.根据权利要求1所述的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于:
其中,步骤7中,所述第二混合溶液中加入所述铂纳米颗粒/烧瓶状碳纳米颗粒,进行搅拌30min,得到所述第二分散液,
所述第二分散液置于真空烘箱中,在1bar的真空压力下灌注1h。
6.根据权利要求1所述的智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法,其特征在于:
其中,步骤6中,所述脂肪酸包括月桂酸和硬脂酸,所述月桂酸与所述硬脂酸的添加质量比为1:1-4:1,所述硬脂酸与所述二甲基亚砜的质量体积比为(100mg-200mg):(1mL-2mL),
步骤7中,所述铂纳米颗粒/烧状碳纳米颗粒和硬脂酸的质量比为3:200-1:20。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111624121.XA CN114314559B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111624121.XA CN114314559B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114314559A CN114314559A (zh) | 2022-04-12 |
CN114314559B true CN114314559B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=81014239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111624121.XA Active CN114314559B (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114314559B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102083787A (zh) * | 2008-05-01 | 2011-06-01 | 康普雷克萨公司 | 乙烯基取代的脂肪酸 |
KR101591640B1 (ko) * | 2014-10-13 | 2016-02-05 | 한림대학교 산학협력단 | 백금 나노닷 조합체를 포함하는 코어와 실리카 외각으로 형성되는 나노입자 및 그 합성방법 |
US20170075241A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-16 | King Abdulaziz City For Science And Technology | POLYMERIZED TONER MATERIAL COMPRISING SILICON (Si) NANOPARTICLES AND PROCESS FOR ITS PREPARATION |
CN108524941A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种酶驱动瓶状纳米马达及其制备方法 |
CN109395718A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-01 | 浙江工业大学 | 一种摇铃状介孔铂氧还原电催化剂及制备方法 |
CN113104836A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-07-13 | 上海大学 | 烧瓶结构的碳纳米材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111624121.XA patent/CN114314559B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102083787A (zh) * | 2008-05-01 | 2011-06-01 | 康普雷克萨公司 | 乙烯基取代的脂肪酸 |
KR101591640B1 (ko) * | 2014-10-13 | 2016-02-05 | 한림대학교 산학협력단 | 백금 나노닷 조합체를 포함하는 코어와 실리카 외각으로 형성되는 나노입자 및 그 합성방법 |
US20170075241A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-16 | King Abdulaziz City For Science And Technology | POLYMERIZED TONER MATERIAL COMPRISING SILICON (Si) NANOPARTICLES AND PROCESS FOR ITS PREPARATION |
CN108524941A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种酶驱动瓶状纳米马达及其制备方法 |
CN109395718A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-01 | 浙江工业大学 | 一种摇铃状介孔铂氧还原电催化剂及制备方法 |
CN113104836A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-07-13 | 上海大学 | 烧瓶结构的碳纳米材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Autonomous Motion of Bubble-Powered Carbonaceous Nanoflask Motors;Chang Zhou et al.;《LANGMUIR》;第36卷;摘要、实验、结论部分 * |
Encapsulation of a Phase-Change Material in Nanocapsules with a Well-Defined Hole in the Wall for the Controlled Release of Drugs;Jichuan Qiu et al.;《Angewandte Chemie international Edition》;第58卷;摘要、S2页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114314559A (zh) | 2022-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Preparation, surface functionalization and application of Fe3O4 magnetic nanoparticles | |
Thakkar et al. | Development and characterization of nanosuspensions of olmesartan medoxomil for bioavailability enhancement | |
Liu et al. | Magnetic nanocomposites with mesoporous structures: synthesis and applications | |
CN114259571B (zh) | 一种智能温度响应性纳米马达的超组装制备方法 | |
Yu et al. | Poly (N-isopropylacrylamide)-gated Fe3O4/SiO2 core shell nanoparticles with expanded mesoporous structures for the temperature triggered release of lysozyme | |
Ding et al. | Carboxymethyl konjac glucomannan-chitosan complex nanogels stabilized double emulsions incorporated into alginate hydrogel beads for the encapsulation, protection and delivery of probiotics | |
Jenkins et al. | Excretion and toxicity of gold–iron nanoparticles | |
Xia et al. | Nanoarchitectured manganese dioxide (MnO2)-based assemblies for biomedicine | |
Wang et al. | Fabrication of mesoporous silica nanoparticle with well-defined multicompartment structure as efficient drug carrier for cancer therapy in vitro and in vivo | |
CN105832699B (zh) | 一种Fe3O4@SiO2蛋黄-蛋壳结构中空复合微球的制备方法及应用 | |
CN101362069B (zh) | 一种中空多孔微胶囊及其制备方法 | |
CN111185235B (zh) | 一种金纳米颗粒/金属有机框架复合物的制备及其在对硝基苯酚还原中的应用 | |
Greene et al. | Development of MnO2 hollow nanoparticles for potential drug delivery applications | |
Huang et al. | Development of NIR-II fluorescence image-guided and pH-responsive nanocapsules for cocktail drug delivery | |
Tang et al. | Metal-organic framework nanoshell structures: preparation and biomedical applications | |
CN104840977A (zh) | 一种磁性荧光复合纳米药物载体的制备方法 | |
Liu et al. | Facile fabrication of well-defined hydrogel beads with magnetic nanocomposite shells | |
CN109453136B (zh) | 一种含富勒烯的抗氧化微胶囊及其制备方法 | |
CN109588721A (zh) | 一种类胡萝卜素-蛋白微粒及其制备方法和应用 | |
Cheng et al. | Chemical template-assisted synthesis of monodisperse rattle-type Fe3O4@ C hollow microspheres as drug carrier | |
CN114314559B (zh) | 一种智能温度响应性复合粒子的超组装制备方法 | |
Liu et al. | Sonochemical preparation of inorganic nanoparticles and nanocomposites for drug release–A review | |
Wang et al. | Template-free construction of hollow mesoporous Fe3O4 nanospheres as controlled drug delivery with enhanced drug loading capacity | |
Zhang et al. | Development of a versatile microencapsulation technique for aqueous phases using inverse emulsion | |
CN101953817A (zh) | 一种载油溶性物质的微胶囊及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |