[發(fā)明專(zhuān)利]一種MoS2納米片的可控合成及同步表面修飾方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410314766.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104030360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世革;陳航榕;施劍林;馬明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C01G39/06
• 分類(lèi)號(hào): C01G39/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種可控合成及同步表面修飾的MoS₂納米片的制備方法。

背景技術(shù)

癌癥是當(dāng)前威脅人類(lèi)健康的最危險(xiǎn)疾病之一。據(jù)全國(guó)腫瘤登記中心發(fā)布的《2012中國(guó)腫瘤登記年報(bào)》顯示，我國(guó)居民因癌癥死亡的幾率為13％，平均每7-8人中有1人因癌死亡。近20年來(lái)，我國(guó)癌癥呈現(xiàn)年輕化及發(fā)病率和死亡率“三線”走高的趨勢(shì)。手術(shù)、放療和化療是目前癌癥治療的幾種重要手段。手術(shù)治療采取局部切除腫瘤組織，通常會(huì)對(duì)患者身心帶來(lái)巨大的創(chuàng)傷。化療和放療方法是目前治療癌癥的兩種主要手段，但這兩種方法治療癌癥均存在著一系列的不足。化學(xué)療法容易造成全身各器官的毒副作用，且會(huì)使腫瘤產(chǎn)生多藥耐藥性，影響治療效果。放療對(duì)機(jī)體器官也有很大的毒副作用，應(yīng)用范圍具有很大的局限性。在人們?nèi)找孀非蟾哔|(zhì)量生活的今天，開(kāi)發(fā)新的癌癥治療方法，改善患者的生活質(zhì)量，延長(zhǎng)腫瘤患者的生存期，無(wú)疑具有重要的研究和實(shí)用意義。

光熱消融治療技術(shù)，即光熱治療，是近年來(lái)興起的一種新穎的微/無(wú)創(chuàng)腫瘤治療方法，它利用光熱材料吸收并將近紅外激光轉(zhuǎn)換為熱量，使腫瘤組織局部升溫而導(dǎo)致腫瘤消融死亡、進(jìn)而有針對(duì)性地殺死腫瘤細(xì)胞。近紅外光(波長(zhǎng)范圍：700-1100nm)具有良好的生物組織穿透性，穿透過(guò)程光吸收衰減小、且?guī)缀鯇?duì)正常的生物組織無(wú)損傷，因而在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別是腫瘤治療領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。近紅外光在生物體內(nèi)發(fā)揮診療作用的前提是需要具有吸收并將近紅外光轉(zhuǎn)化為熱量的納米材料。

目前，研究報(bào)道的光熱轉(zhuǎn)換材料分為有機(jī)化合物/聚合物(如吲哚菁綠，聚吡咯納米顆粒)、氧化鎢納米線、硫化銅納米顆粒、碳納米材料(如石墨烯)和貴金屬納米材料(如金納米棒，鈀的納米片)等。對(duì)于貴金屬納米材料而言，其在近紅外激光輻射條件下會(huì)發(fā)生明顯的形貌變化，最終導(dǎo)致吸收峰的偏移而大幅影響材料的光熱性能。碳材料的吸收系數(shù)相對(duì)比較低、光熱轉(zhuǎn)化效率低等缺點(diǎn)，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。過(guò)渡金屬硫化物(如MoS₂，MoSe₂，WS₂和WSe₂)因具有低成本、低毒等優(yōu)點(diǎn)成為了光熱材料領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。這類(lèi)過(guò)渡金屬硫化物多具有層狀的“類(lèi)三明治”結(jié)構(gòu)，處于同一層的各個(gè)金屬原子之間通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，而層-層之間則以較弱的范德華力結(jié)合起來(lái)。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得它們?cè)诃h(huán)保、能源等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注。然而，金屬硫化物在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究還處于起步階段。

作為金屬硫化物的一員，MoS₂納米材料已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在能源和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的研究工作中。作為一種對(duì)近紅外光有著強(qiáng)吸收的納米材料，MoS₂納米片作為光熱材料用于腫瘤治療的研究卻鮮有報(bào)道。Chou等人首次研究了化學(xué)剝離MoS₂片(ceMoS₂)的制備、對(duì)近紅外光的吸收特性，并在細(xì)胞水平評(píng)價(jià)了在近紅外光的照射下ceMoS₂對(duì)癌細(xì)胞的殺傷效果(Angewandte?Chemie,2013,125:4254-4258.)。然而，這種ceMoS₂的片徑在1um左右，無(wú)法滿足靜脈注射的需要，進(jìn)而不適合體內(nèi)對(duì)腫瘤組織的消融。目前，水熱/溶劑熱法是合成MoS₂納米材料的主要方法。常用的Mo源主要包括鉬酸銨、鉬酸鈉、硫代鉬酸銨、醋酸鉬二聚體等，S源主要包括單質(zhì)硫、二硫化碳、硫化氫、硫脲等，得到的MoS₂的形貌多為片狀或管狀。目前文獻(xiàn)報(bào)道的水熱合成的MoS₂的片徑多在200nm以上，其膠體穩(wěn)定性也有待考究。Liu等人最近報(bào)道了(Adv.Mater.2014,DOI:10.1002/adma.201305256)通過(guò)化學(xué)剝離的方法制備片徑在200nm左右的MoS₂納米片，并通過(guò)進(jìn)一步的PEG修飾來(lái)降低化學(xué)剝離的MoS₂的片徑，最終得到了直徑在50nm左右的MoS₂-PEG納米片。由于MoS₂納米片本身無(wú)法像石墨烯類(lèi)碳材料那樣通過(guò)“π-π共軛”的方式與PEG等有機(jī)物碳鏈連接而實(shí)現(xiàn)表面修飾，故已有報(bào)道的合成和表面PEG修飾的工藝非常復(fù)雜，而且也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)MoS₂納米片形貌的有效控制。迄今為止，本領(lǐng)域尚未開(kāi)發(fā)一種能夠同步實(shí)現(xiàn)對(duì)MoS₂納米片的可控合成和表面PEG修飾的方法。

發(fā)明內(nèi)容