[發明專利]一種制備高熒光效率谷胱甘肽封裝鐵基異質結的方法

有效

• 申請號: 201510010980.8
• 申請日: 2015-01-10
• 公開（公告）號: CN104480145B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 邊亮;徐金寶;李海龍;侯文平;董海良;史發年;王磊;任衛;張曉艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C12P3/00
• 分類號: C12P3/00;C12R1/01
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及一種制備高熒光效率谷胱甘肽封裝鐵基異質結的方法，屬于復合材料領域。

背景技術

納米復合顆粒可以快速響應溫度、磁場、光等外界刺激，這可應用于生物醫學領域，例如超順磁性氧化鐵納米顆粒的成像造影劑已經被廣泛地應用在磁共振成像、靶向給藥和磁熱療等。為了滿足臨床要求，成像造影劑的表面必須被官能為了同時應對外部溫度和光刺激和改善的化學穩定性。目前，磁性和發光材料結合已成為細胞標記研究的熱點課題。它們可以通過利用非侵入性的磁共振成像識別手術期間惡性組織和高分辨率熒光成像，以確定腫瘤邊緣與詳細的亞細胞信息，以提高手術治療癌癥的方法。各種已合并磁性納米顆粒，以產生雙官能納米粒。最近，已經報道了雙重刺激響應復合諸如pH和溫度響應的發光探針如量子點和有機染料，研究較廣的材料多為谷胱甘肽（GSH）封裝碲化鎘、谷胱甘肽（GSH）封裝硫化鋅等熒光量子點，但很少有多功能納米粒子（熒光、磁性和光敏）的報道。

在眾多待選熒光材料中，四氧化三鐵以價格低廉、生物毒性低、易于合成、強磁性等優勢吸引了研究者的目光，但單一四氧化三鐵納米顆粒與表面生物小分子作用時容易出現二重態簡并轉入三重態的電子輸運方式，即熒光淬滅。為了解決四氧化三鐵納米顆粒的熒光淬滅問題，多種過渡金屬和有機物已用于異質結的電傳導性修飾。然而，傳統的物理或化學方法都難以避免因高溫退火產生無機材料表面缺陷和有機材料分子老化。此外，采用n型赤鐵礦外殼包覆p型鐵素體內核容易造成異質結內有效電子傳遞方向的轉變，降低納米包覆體的磁性和顆粒表面捕獲有效電子和空穴的速率。因此，采用希瓦氏奧奈達湖MR-1（革蘭氏陰性、兼性厭氧菌）在室溫調價下開發了七種單一過渡金屬修飾赤鐵礦和軟磁體。這項工作的目的是調查鐵基異質結對谷胱甘肽（GSH）熒光特性的影響。該方法合成的材料與現有技術相比：具有低毒性、低表面缺陷、光熱磁多功能等優點。

發明內容

本發明目的在于，提供一種制備高熒光效率谷胱甘肽封裝鐵基異質結的方法，該方法該方法分兩步進行，第一步：采用腐敗希瓦氏菌MR-1還原針鐵礦得到納米級鐵素體，并引入七種二價過渡金屬離子鎂、錳、鈷、鎳、鋅鎂、鋅錳和鋅鎳取代二價鐵，得到赤鐵礦-鐵素體的核-殼型鐵基異質結；第二步：將異質結溶入谷胱甘肽和氯化鈣混合溶液中，避光靜置12小時后冷凍干燥，得到谷胱甘肽封裝鐵基異質結。該方法獲得了多種具有赤鐵礦（內核）-過渡金屬修飾鐵素體-谷胱甘肽（雙殼層）的異質結結構，可應用于磁共振成像、靶向給藥和磁熱療等領域。

本發明所述的一種制備高熒光效率谷胱甘肽封裝鐵基異質結的方法，按下列步驟進行：

a、將過渡金屬為氯化鉻、氯化鈷、氯化錳、氯化鎳分別和六水合氯化鐵混合，或復合摻雜過渡金屬氯化鋅-氯化鎂、氯化鋅-氯化錳、氯化鋅-氯化鎳分別和六水合氯化鐵混合，然后將各混合物分別在溫度85℃和pH 2的硝酸水溶液條件下回流2小時，靜置，真空溫度50℃干燥20小時，得到七種單一過渡金屬修飾赤鐵礦和軟磁體，其中過渡金屬離子:鐵離子摩爾比1:2，復合摻雜過渡金屬離子:鐵離子摩爾比為0.5:0.5:2；