[发明专利]一种修饰CuS纳米粒子的介孔二氧化硅包覆四氧化三锰的纳米材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种修饰CuS纳米粒子的介孔二氧化硅包覆四氧化三锰的纳米材料(Mn₃O₄@mSiO₂@CuS)及其制备方法和应用，属于有机无机纳米复合材料领域。

背景技术

磁性纳米材料在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。磁性纳米颗粒在靶向药物传输、生物分子分离和检测、生物成像等方面的应用也是当前生物医学领域的热门研究课题，有的已步入临床试验。MRI可对人体各部位多角度、多平面成像，其分辨力高，能客观具体地显示人体内的解剖组织及相邻关系，对病灶能很好地进行定位定性。MRI对全身各系统疾病的诊断，尤其是肿瘤的早期诊断有很大的价值。氧化锰纳米粒子可作为T₁造影剂，提高病灶与周围组织的对比度。

介孔二氧化硅纳米材料自2001年首次报道作为药物载体以来，这类材料以其灵活的合成方法、独特的介孔结构、较高的比表面积、良好的生物相容性以及易于表面功能化等特性，在生物医学方面受到了关注。特别是作为多功能诊治平台，即可用作药物输送载体装载各种化学药物、生物大分子、基因，又复合了磁性、荧光等性能，可同时用于疾病的诊断和治疗，因此受到越来越多的关注。

光动力疗法(Photodynamic Therapy，PDT)是利用光动力效应进行疾病治疗的一种新技术。其作用基础是光动力效应。这是一种有氧分子参与的伴随生物效应的光敏化反应。当特定波长的激光照射使组织吸收的光敏剂受到激发，而激发态的光敏剂又把能量传递给周围的氧，生成活性很强的单线态氧，单线态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡。到目前为止，已有多个医院在临床上采用光动力疗法对肿瘤进行治疗，此外还有很多其他单位正在进行这方面的研究。

光热转换的纳米材料是一种能吸收某种光特别是近红外光，通过等离子体共振或者能量跃迁带产生的热，从而在局部导致高温，最终杀死肿瘤细胞的功能材料。近红外光热转化材料由于能将近红外光转换成高热而倍受青睐，在生物应用上成为研究热点。很多生物材料学者致力于合成这种材料，将它应用于光热治疗等。传统的有机化合物，如吲哚菁绿和聚苯胺，其缺点是低光热转换率和严重光漂白。目前已有多种无机纳米材料，如碳纳米材料(碳纳米管，石墨烯，还原性石墨烯)、贵金属纳米材料(金、钯等)、硫化铜纳米材料等，已被发现具有良好的光热转化效果和光热稳定性，有望用于光热治疗。

本发明制备了一种介孔二氧化硅包覆的四氧化三锰修饰了光热材料CuS纳米粒子(Mn₃O₄@mSiO₂@CuS)，在纳米粒子的介孔孔道中载入光敏剂分子MB，可用于光动力学治疗。该发明所得材料是结合了核磁造影剂、光热治疗、光动力治疗及其协同作用的多功能纳米材料。该材料的粒径在70nm左右，修饰的光敏剂分子MB在632.8nm的激光激发下可以产生单线态氧；CuS在980nm照射下可以产生热量，可杀死癌细胞。在细胞层次的实验中，该材料具有良好的生物相容性，在治疗过程中光动力和药物的协同作用可以有效地杀死癌细胞。本发明方法简单具有绿色化学合成的优点，而且结合了的前期诊断和治疗结合的效果。

发明内容

本发明的目的是制备一种修饰CuS纳米粒子的介孔二氧化硅包覆四氧化三锰的纳米材料(Mn₃O₄@mSiO₂@CuS)，以有效地结合光热治疗和光动力治疗的功能，同时提供一种磁共振造影剂。

本发明的目的是这样实现的：

一种修饰CuS纳米粒子的介孔二氧化硅包覆四氧化三锰的纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将Mn(NO₃)₂水溶液加入油胺中，于密封反应釜中200℃反应5h，取所得Mn₃O₄沉淀用乙醇洗涤2-3次，溶于氯仿中；

(2)取步骤(1)所得Mn₃O₄的氯仿溶液加入十六烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌2-3h，得乳剂，加热到65-70℃，蒸干氯仿，得透明溶液；

(3)步骤(2)所得溶液通过0.22μm滤膜滴加到65-70℃的NaOH溶液中；