[發明專利]一種具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201510974770.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105412927B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 于淼;姜婷婷;孫曄;李正林;唐巍;杜寶盛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/04;A61P35/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

一種具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子及其制備方法，它屬于納米材料制備和生物醫學領域。它要解決現有錳摻雜普魯士藍納米粒子光熱性能和生物安全性有待提高，且合成過程復雜、成本較高的問題。方法：一、將表面保護劑和鐵氰化鉀加到酸溶液中，然后加錳鹽，加熱反應；二、洗滌后真空干燥；三、將酸溶液、表面保護劑和錳摻雜的實心普魯士藍納米立方樣品混合，分散后加熱反應；四、洗滌，得到藍色多孔Mn?HPB納米立方材料，真空干燥即完成。本發明制備工藝簡單，可控性強，所得納米材料粒徑均一，分散性較好，長期穩定存在；具有優異的生物安全性；具有更高的光熱效果及光熱轉化效率，用于腫瘤的光熱治療。

技術領域

本發明屬于納米材料制備和生物醫學領域，具體涉及一種基于錳摻雜的空心普魯士藍光熱轉換材料及其制備方法。

背景技術

近年來，由于環境污染生活節奏快等原因，癌癥目前已經成為威脅人類生命健康的第二大致死疾病，因其極強的轉移性和侵染性，且其發病率保持逐年上升的趨勢。盡管已經有很多的治療技術被開發出來用于治療癌癥，但是癌癥患者的存活率依然很低。目前，外科手術、化療和放療等傳統的治療癌癥的方法治療效果非常有限且副作用很大；如：手術治療要做到根除癌癥非常困難，易復發并會對機體造成嚴重的介入傷害；化學治療和放射治療一般都不具備腫瘤細胞特異性。因此，科學家們一直努力致力于研究如何能夠顯著提高癌癥治愈率以及降低治療毒副作用。近年來出現的腫瘤光熱治療新療法(Photothermaltherapy，PTT)引起了學者們的高度關注，光熱轉換的納米材料是一種能吸收某種光尤其是近紅外光(因為它的波長范圍賦予了它的獨特光學安全性質，可透過人體皮膚和深組織，是病灶部位的天窗)通過等離子體共振或者能量躍遷帶產生的熱，從而在局部導致高溫，當腫瘤組織溫度達到42℃以上時，腫瘤細胞開始發生細胞凋亡，而對正常的組織和器官沒有傷害，且最終殺死腫瘤細胞的功能材料。

目前，已被研究的光熱轉換劑都存在諸多局限性。如：傳統的有機化合物，如吲哚菁綠，聚苯胺；缺點是低光熱轉換率和嚴重光漂白。碳納米材料的局限性在于光吸收系數比較低，制備過程和功能化極為繁瑣。貴金屬納米材料制備極其昂貴。普魯士藍是一種治療放射性中毒的臨床用藥，是醫院常規儲備藥物之一，已得到美國食品及藥物管理局的認證，且具備理想的光熱治療劑應具備的性質：在近紅外光區域(650～950nm)有較強的吸收，較高的光熱轉換效率，水溶性好，制備成本低廉且較高的生物安全性。因此，進一步提高普魯士藍光熱轉化效率成為當前的研究熱點。另一方面，錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子由于具有載藥和磁共振成像特性受到了人們的關注，但是現有的制備技術工藝復雜、成本較高，且所制備材料的光熱性能和生物安全性有待提高。

目前國內外有關錳摻雜普魯士藍納米粒子方面的文獻和專利，還沒有發現相近的制備錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子的方法，特別是利用錳摻雜提高光普魯士藍光熱轉化效率方面的報道。

發明內容

本發明目的是為了解決現有錳摻雜普魯士藍(Mn-HPB)納米粒子光熱性能和生物安全性有待提高，且合成過程復雜、成本較高的問題，而提供一種具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子及其制備方法。

具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子，它是直徑為50～300nm的納米立方體結構且具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子。

制備上述具有高光熱性能的錳摻雜空心結構普魯士藍納米粒子的方法，按以下步驟進行：

一、將1～6g的表面保護劑和100～150mg的鐵氰化鉀加入到10～80mL濃度為0.01～1M的酸溶液中，然后加入錳鹽，混合均勻后放入到聚四氟乙烯的反應釜中，加熱到50～150℃，反應10～30h；

二、反應結束后，冷卻至室溫，依次用去離子水和無水乙醇離心洗滌3～5次，得到錳摻雜的實心普魯士藍納米立方樣品，真空干燥備用；