一种基于细胞热疗的自控温纳米热种子材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于细胞热疗的自控温纳米热种子材料及制备方法，该材料呈纳米核壳结构，直径在30-100纳米，核壳结构的中心是掺杂稀土元素铈的锰锌铁氧体，依次向外分别是氧化硅包覆层、壳聚糖包覆层、叶酸包覆层。本发明还公开了自控温热种子材料的制备方法，首先制备掺杂稀土元素铈的锰锌铁氧体纳米颗粒，然后在制备的铁氧体纳米颗粒表面包覆一层氧化硅，在包覆氧化硅后的纳米颗粒表面进行壳聚糖包覆，最后在核壳纳米结构表面偶联一层叶酸层。本发明的自控温纳米热种子材料具有较强的微波热效应、自控温特性及对肿瘤细胞的靶向性，该热种子材料可以应用于肿瘤微波热疗。

主权项

一种基于细胞热疗的自控温纳米热种子材料，该材料呈纳米核壳结构，直径为30‑100纳米，核壳结构的中心是稀土元素铈掺杂锰锌铁氧体，依次向外分别是氧化硅包覆层、壳聚糖包覆层、叶酸包覆层；由如下步骤制备：(1)制备稀土元素铈掺杂锰锌铁氧体，所用化学试剂均为市售，使用前均未进行任何纯化处理，根据化学式Mn_0.7Zn_0.3Ce_0.03Fe_1.07O₄的摩尔计量比，总金属离子浓度为1.0‑1.5mol/L，称取适量Fe(NO₃)₃、Ce(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂分别溶于柠檬酸溶液中，柠檬酸与总金属离子的摩尔比为1∶1；几分钟后得到均一透明的混合溶液，向混合液中滴入一定量的氨水调整pH值为7；电磁搅拌3小时，室温下老化10‑24小时，将混合溶液置于水浴锅中90℃水浴5小时形成溶胶，然后将其移入干燥箱中110℃干燥2‑3天直至形成干凝胶；干凝胶置于烧结炉中，220℃保温4小时去除凝胶中的有机成分；400‑600℃下煅烧1‑2小时后，随炉冷却后获得的粉体，取出并研磨，过325目筛后得到稀土元素铈掺杂锰锌铁氧体，备用；(2)氧化硅包覆，主要通过两个步骤完成：步骤一，取1.0g上面步骤(1)稀土元素铈掺杂锰锌铁氧体和0.3mL的有机硅烷偶联剂3‑氨丙基三乙氧基硅烷加入50‑80mL乙醇中，连续搅拌3小时；步骤二，准备两种溶液，溶液I和溶液II；溶液I的组成为1.6mL TEOS和9mL乙醇；溶液II是250mL 0.8M的氨水；在连续搅拌的情况下将溶液I与步骤一中的溶液混合；然后，在连续搅拌下将溶液II尽可能慢的加入到溶液I与步骤一中的溶液混合后的溶液中；12‑_{24小时后，将N，‑N‑二甲基甲酰胺(DMF)加入滴加完成的混合溶液中并剧烈搅拌，然后通过减压蒸馏去除溶液中的水分和乙醇，得到DMF的悬浊液；使用0.22μm微孔聚碳酸酯滤膜真空抽滤得到DMF的悬浊液中的沉淀，使用对二甲苯洗涤沉 淀数次；将所得沉淀在干燥箱中110℃烘干2天，最后将烘干后的物质在管式炉中400‑500℃煅烧30分钟，氮气气氛；(3)壳聚糖包覆：取壳聚糖溶解于的pH＝2的稀醋酸溶液中，然后加入步骤(2)得到的氧化硅包覆的材料，将混合液超声分散，然后磁力搅拌；在分散体系中滴加稀氨水，使复合体系pH值大于10，至壳聚糖沉积于氧化硅表面层上形成又一包覆层；加热混合溶液至50‑70℃，加入一定浓度的戊二醛，表面沉积的壳聚糖交联反应1‑2小时；然后，通过离心收集后，用稀醋酸冲洗除去未交联的壳聚糖；最后，将所得的材料放于真空干燥箱中50℃干燥至恒重备用；(4)叶酸包覆：取步骤(3)壳聚糖包覆后的材料溶于pH值为4.7的醋酸缓冲液中；分别取定量的叶酸和1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐溶解于无水二甲基亚砜(DMSO)中，室温连续电磁搅拌1‑3小时，直至叶酸完全溶解，然后将叶酸DMSO溶液加入壳聚糖包覆后的铁氧体复合结构的醋酸缓冲溶液中，室温避光搅拌12‑18小时，滴加氢氧化钠溶液至pH值为9终止反应；在pH值为4.7的醋酸缓冲液透析3天后，蒸馏水透析3天，除去未反应完全的反应物；将透析产物于冷冻干燥机中冻干，产物于干燥器内保存。}