[发明专利]一种具有光热效能的Ni3C纳米粒子的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明公开了一种纳米粒子的制备方法，具体为一种具有光热效能的Ni₃C纳米粒子的制备方法，以及在光热治疗癌细胞上的应用。属于纳米材料技术领域。

背景技术

癌症是目前导致人类死亡的主要原因，世界卫生组织指出，目前每年在全球夺去700多万人的生命，而且这一数字还将快速上升。人们应重视防范吸烟、饮酒、不健康饮食等可能导致癌症的风险因素。随着世界人口日趋老龄化，预计全世界癌症死亡人数将继续上升，到2030年可能将超过1310万。数据显示，全世界20%的新发癌症病人在中国，24%的癌症死亡病人在中国。目前治疗肿瘤的方法有化学治疗和放射治疗，但是这两种方法对人体的副作用很大。而光热疗法是最近兴起的一种新型的杀死癌细胞的方法，已经引起了许多医学工作者的注意。

光热疗法是一种热疗治疗癌症的方法，将纳米材料照射注射到生物体内，用激光照射注射区域，纳米材料吸收光能，然后将光能转变为热能来“烧死”癌细胞，由于光热材料对生物体的副作用小，而且杀死癌细胞的效果明显，已经成为医学和化学工作者研究的热点，并逐步应用于人体。光热材料要求在近红外区域（400nm-1000nm）有较强的吸收，然后用这个波长的激光照射材料从而吸收光能转变为热能。目前应用较多的光热材料有金的纳米材料、碳纳米管、氧化石墨烯等。因为癌细胞的耐高温能力比普通细胞要弱，因此可以控制一定的温度既能杀死癌细胞，又能使正常组织不受破坏，一般较合适的温度为42°C左右。

要实现纳米材料在生物体内的光热应用，首先必须满足以下几个条件：1.良好的分散性，只有纳米材料有很好的分散性，才不会团聚，均匀的被细胞吸收。2.亲水性，纳米材料外端必须要有亲水性的官能团才能进入到细胞中。3.良好的生物相容性，纳米材料本身可能有一定的毒性，通过包裹一层亲生物的材料来降低其毒性。PEG是目前应用最多的亲生物分子，既能改善纳米材料的水溶性，又能增强生物相容性，本专利中就采用这种方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有光热效能的Ni₃C纳米粒子的制备方法，制备的Ni₃C纳米粒子具有很好的分散性。

本发明的另一目的是提供了这种Ni₃C纳米粒子在杀死肿瘤细胞上的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有光热效能的Ni₃C纳米粒子的制备方法，具体步骤如下：

制备前驱体乙酰丙酮镍：

A)称取1.98g的NiCl₂·6H₂O，溶解在10mL的水中，然后加乙酰丙酮4mL于上述反应溶液中；

B)在室温的条件下，磁力搅拌器搅拌，15min后停止搅拌，加入3mL的三乙胺，此时反应液中会出现大量的绿色沉淀；

C)静置片刻，过滤。配制乙醇和水的混合溶液20mL，将得到的绿色固体加到上述混合溶液中；

D)在90°C的温度下搅拌直至完全溶解，然后在室温的条件下冷却，此时发现溶液中有绿色针状晶体析出；

E)抽滤，真空干燥；用去离子水洗两遍，得到的绿色针状晶体就是所要的产物Ni(acac)₂；

制备油溶性Ni₃C:

F)称取乙酰丙酮镍0.1g放入100mL的三颈烧瓶中，然后加入8mL的油胺和20mL的十八烯；

G)加空气冷凝管，加热混合物至40℃，溶液变成蓝色的透明溶液；

H)继续加热至120℃，然后空气冷凝管的上端插入充满氮气的气球，三颈烧瓶的一端用真空泵抽出溶液中的氧气和水蒸气；

I)待抽完三个气球后，然后冷凝管的上端再插入一个气球起到保护作用，以5°C/min的速率加热混合溶液至285℃，保持这个温度30min；

J)30min后停止加热，冷却至室温后加入10mL的乙醇离心三遍，用12000r的转速离心5min，产物分散在20mL氯仿中；

制备水溶性Ni₃C：

K)取10mL的上述氯仿溶液，加入30mg的PEG单羧酸，反应常温下搅拌一晚上；

L)待反应完成后，加入5mL的乙醇离心洗剂两遍，将离心好的水溶性Ni₃C分散在水中；

步骤C)中，乙醇与水的体积比为8:2。