[發(fā)明專利]四氧化三鐵納米顆粒-介孔碳復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010047806.1
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111228519A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許宙;程云輝;李琳;汪榮;陳茂龍;張慧
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: A61K49/18
• 分類號: A61K49/18;B82Y25/00;B82Y30/00;C01B32/05;C01B32/15;C01G49/08
• 代理公司: 長沙智路知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43244
• 代理人: 柏琳容

本發(fā)明涉及一種四氧化三鐵納米顆粒?介孔碳復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。該方法包括：將有機配體溶液和鐵鹽溶液注入至DMF水溶液中并不斷攪拌得到第一反應(yīng)液，之后取出部分的第一反應(yīng)液作為第一起始液；將有機配體溶液和鐵鹽溶液注入至第一起始液得到第二反應(yīng)液；之后取出部分的第二反應(yīng)液作為第二起始液，重復(fù)，獲得多種反應(yīng)液；將不同粒徑遞增的Fe?MOFs材料作為模板升溫，煅燒得Fe₃O₄?介孔碳復(fù)合物。本發(fā)明還包括四氧化三鐵納米顆粒?介孔碳復(fù)合物及其制備T2型造影劑或磁弛豫傳感器的應(yīng)用。該方法通過調(diào)控尺寸實現(xiàn)Fe₃O₄?介孔碳復(fù)合物弛豫性能調(diào)控，滿足了實際應(yīng)用中特定弛豫性能的Fe₃O₄?介孔碳復(fù)合物的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四氧化三鐵納米顆粒-介孔碳復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著納米技術(shù)的發(fā)展，核磁共振分析體系已成為許多研究者的關(guān)注熱點，基于該體系所開發(fā)出的方法在臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域中顯示出抗基質(zhì)干擾能力強、高靈敏性、高特異性、高通量等優(yōu)點，同時核磁共振成像具有分辨率高、安全性好、無輻射等特點。在核磁共振成像時，造影劑能夠加速質(zhì)子弛豫，減少掃描時間，提高了圖像的對比度，當(dāng)前的T2型造影劑主要以Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、鐵錳化合物等磁性納米顆粒為主。質(zhì)子橫向弛豫率(r₂)是衡量磁納米粒子磁學(xué)性能的重要指標(biāo)，它直接影響到核磁共振分析體系的靈敏度和核磁共振成像、藥物運輸?shù)葢?yīng)用的效果。Fe₃O₄磁納米粒子是一種典型的T2型造影劑，且已用于臨床應(yīng)用，但該材料較易呈現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)，使得r₂受限，影響弛豫效果。介孔碳材料具有比表面積大、表面疏水性好、磁學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點，受到了人們的廣泛關(guān)注。目前已有一些研究成功制備了Fe₃O₄-介孔碳復(fù)合物，介孔碳的高比表面積和高孔隙率使得材料具有更強的持水力，可為Fe₃O₄磁納米粒子提供更多的水質(zhì)子，從而有效提高r₂，因此，F(xiàn)e₃O₄-介孔碳復(fù)合物是一種極具潛力的T2型造影劑。

然而，弛豫性能可調(diào)的Fe₃O₄-介孔碳復(fù)合物的制備是困難的，這也嚴(yán)重阻礙它在實際中的應(yīng)用。在藥物運輸和核磁共振成像等應(yīng)用中，尤其需要弛豫率高且粒徑小而均一的造影劑。納米材料的粒徑必須足夠小才能提供高傳質(zhì)速率，但粒徑過小又會對材料的弛豫性能產(chǎn)生重要影響，磁性納米材料的弛豫率與材料的粒徑息息相關(guān)，納米尺度內(nèi)的微小粒徑變化(比如幾十納米)可能對納米材料的弛豫性能產(chǎn)生重要影響，然而Fe₃O₄-介孔碳復(fù)合物的尺寸可控制備卻仍是一個亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何實現(xiàn)四氧化三鐵納米顆粒-介孔碳復(fù)合物的弛豫性能可調(diào)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種四氧化三鐵納米顆粒-介孔碳復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明提出一種四氧化三鐵納米顆粒-介孔碳復(fù)合物的制備方法，包括以下步驟：

S1、將有機配體溶液和鐵鹽溶液注入至DMF水溶液中并不斷攪拌得到含有Fe-MOFs材料的第一反應(yīng)液，之后取出部分的所述第一反應(yīng)液作為第一起始液；

S2、將有機配體溶液和鐵鹽溶液注入至所述第一起始液并不斷攪拌得到含有Fe-MOFs材料的第二反應(yīng)液；之后取出部分的所述第二反應(yīng)液作為第二起始液，重復(fù)，獲得含有不同粒徑的Fe-MOFs材料的多種反應(yīng)液；