一种增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法

本发明涉及纳米材料，特别涉及一种多核纳米花的制备方法。

背景技术：

1、肿瘤纳米治疗在生物医疗方面具有重要研究意义，开发具有独特多功能特征的纳米颗粒用于癌症联合治疗是一种潜在有效的临床前抗癌方法，它为新兴的纳米医学领域开辟了新的途径。例如，光热治疗剂金属(金、银)和磁性纳米颗粒(mnps)在热疗应用中进展迅速。目前，基于光热/磁热疗的癌症治疗技术是热疗研究的重点，相关纳米技术辅助治疗已显示出巨大的临床潜力。这种治疗方式的优点源于其独特的多功能特征，在控制细胞内局部加热方面发挥着重要作用。此外，它通过远程控制的热介质将健康组织的温度保持在生理水平，这种方式提高了热疗的效率和准确性，同时减少了副作用和侵入性。纳米颗粒介导的热疗根据触发激励的不同可分为光热和磁热。磁热(mht)利用暴露在交变磁场(amf)中的磁性纳米颗粒散热杀死肿瘤细胞，光热疗法(ptt)利用近红外激光(nir)激活的光热剂产生温度来热消融肿瘤细胞。然而，磁热疗和光热疗都有各自的局限性。目前为止，mht应用所需的高浓度磁性纳米颗粒([fe]＝1-2m)仍然是其临床应用的最大缺陷。就ptt而言，高功率激光照射会损害周围的健康组织，一些纳米颗粒(金、银)不是fda批准的材料，可能有持久性的潜在毒性。此外，光热治疗长期以来仅限于浅表肿瘤，尽管近期研究表明，第二区域的近红外光至少可以穿透乳房组织10cm，头骨/脑组织或深层肌肉至少4cm，但由于组织吸收和光在穿过组织过程中的散射，光热效应对深层肿瘤明显减弱。在这种背景下，最近的趋势是探索合并不同的调制剂以获得优化的热疗效果的途径。一个有效的策略是将mht和ptt结合起来，在病灶区累积加热。除累积效应外，联合方案是基于ptt和mht的互补，以实现协同热疗效应。mht的主要优点是它可以在没有深度限制的情况下进行。此外，氧化铁纳米颗粒已被批准作为人体磁共振成像(mri)造影剂，可实现肿瘤诊断与治疗的一体化。然而，mht产生的每单位质量的加热产量远远低于ptt。结合ptt和mht意味着提供同时响应amf和nir的纳米杂化物，以合并两种模式的优势，同时克服其固有的局限性。因此，联合治疗可减少纳米颗粒注射剂量和近红外激光功率密度。此外，多功能纳米复合材料的磁性部分可以通过核磁共振成像进行图像跟踪，吸光部分可以通过光声成像进行图像跟踪。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种多核纳米花的制备方法，以解决为联合磁热疗和光热疗提供一种能增强磁热与光热性能的新材料的技术问题。

2、本发明增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法包括以下步骤：

3、步骤一、多核mn0.5zn0.5fe2o4-ctab的制备：按照摩尔比1：1：4称取fecl3·6h2o,zncl2,mncl2·4h2o溶于乙二醇中，然后将一定量的乙酸钠和十六烷基三甲基溴化铵加入上述溶液中，溶解后得到红棕色溶液；再将红棕色溶液转移至容器中，让容器内红棕色溶液在一定温度下反应得到反应后物质，然后用乙醇和去离子水交替洗涤反应后物质，经洗涤后的物质先进行磁分离以去除无磁吸的杂质，再经过干燥后得到mn0.5zn0.5fe2o4-ctab粉末；

4、步骤二、将干燥后的mn0.5zn0.5fe2o4-ctab粉末和丙酮加入反应容器在一定温度下反应去除十六烷基三甲基溴化铵，得到mn0.5zn0.5fe2o4多核纳米花，反应过程中丙酮蒸汽经回流返回到反应容器中；

5、步骤三、称取一定量的mn0.5zn0.5fe2o4多核纳米花超声分散于去离子水中，加入一定量的n-羟基琥珀酰亚胺搅拌，再加入一定量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸进行羧基的活化，然后加入nh2-peg-nh2超声分散，再转入容器中在搅拌下反应，将反应产物用磁选分离去除杂质，最后将磁选所得物质洗涤干燥后得到mn0.5zn0.5fe2o4-peg多核纳米花。

6、进一步，所述步骤一中称取的fecl3·6h2o,zncl2,mncl2·4h2o的质量依次为2.16g、0.26g和0.39g，十六烷基三甲基溴化铵的质量为4.36g。

7、进一步，所述步骤三中n-羟基琥珀酰亚胺的质量为20mg，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸的质量为24mg。

8、进一步，所述步骤一中红棕色溶液在200℃下反应得到反应后物质。

9、本发明的有益效果：

10、1、本发明制得的mn0.5zn0.5fe2o4-peg具有椭球型的多核结构，得到的mn0.5zn0.5fe2o4-peg稳定性高，分散性好，不易团聚，具有较高的比表面积，生物相容性良好。在磁场作用下每一个核的磁矩运动可产生两个磁涡状态，mn0.5zn0.5fe2o4-peg的磁热效果显著增强。

11、2、本发明制得的mn0.5zn0.5fe2o4-peg多核纳米花在近红外光下具有较强的吸收能力，且在磁场的作用下由于声子瓶颈效应可增强其光热转换性能，使得其能联合光热-磁热以对肿瘤进行协同治疗，可克服单一热疗途径自身的局限。

技术特征：

1.一种增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法，其特征在于：所述步骤一中称取的fecl3·6h2o,zncl2,mncl2·4h2o的质量依次为2.16g、0.26g和0.39g，十六烷基三甲基溴化铵的质量为4.36g。

3.根据权利要求2中所述的增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法，其特征在于：所述步骤三中n-羟基琥珀酰亚胺的质量为20mg，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸的质量为24mg。

4.根据权利要求1中所述的增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法，其特征在于：所述步骤一中红棕色溶液在200℃下反应得到反应后物质。

技术总结
本发明公开了一种增强磁热与光热性能的多核纳米花的制备方法，其包括制备多核Mn<subgt;0.5</subgt;Zn<subgt;0.5</subgt;Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;‑CTAB，将Mn<subgt;0.5</subgt;Zn<subgt;0.5</subgt;Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;‑CTAB和丙酮加入反应容器反应去除十六烷基三甲基溴化铵得到Mn<subgt;0.5</subgt;Zn<subgt;0.5</subgt;Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;，称取Mn<subgt;0.5</subgt;Zn<subgt;0.5</subgt;Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;超声分散于去离子水中，加入N‑羟基琥珀酰亚胺搅拌，再加入1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸进行羧基的活化，然后加入NH<subgt;2</subgt;‑PEG‑NH<subgt;2</subgt;超声分散，再转入容器中反应得到Mn<subgt;0.5</subgt;Zn<subgt;0.5</subgt;Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;‑PEG多核纳米花。本发明制得的多核纳米花在磁场作用下每一个核的磁矩运动可产生两个磁涡状态，磁热效果显著增强；在近红外光下具有较强的吸收能力，且在磁场的作用下由于声子瓶颈效应可增强其光热转换性能，使得其能联合光热‑磁热以对肿瘤进行协同治疗。

技术研发人员：李丽仙,申开明,陈万一,辇伟奇,游敬翔,白浩,李春明
受保护的技术使用者：重庆大学附属肿瘤医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12