[发明专利]一种制备高荧光效率谷胱甘肽封装铁基异质结的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备高荧光效率谷胱甘肽封装铁基异质结的方法，属于复合材料领域。

背景技术

纳米复合颗粒可以快速响应温度、磁场、光等外界刺激，这可应用于生物医学领域，例如超顺磁性氧化铁纳米颗粒的成像造影剂已经被广泛地应用在磁共振成像、靶向给药和磁热疗等。为了满足临床要求，成像造影剂的表面必须被官能为了同时应对外部温度和光刺激和改善的化学稳定性。目前，磁性和发光材料结合已成为细胞标记研究的热点课题。它们可以通过利用非侵入性的磁共振成像识别手术期间恶性组织和高分辨率荧光成像，以确定肿瘤边缘与详细的亚细胞信息，以提高手术治疗癌症的方法。各种已合并磁性纳米颗粒，以产生双官能纳米粒。最近，已经报道了双重刺激响应复合诸如pH和温度响应的发光探针如量子点和有机染料，研究较广的材料多为谷胱甘肽（GSH）封装碲化镉、谷胱甘肽（GSH）封装硫化锌等荧光量子点，但很少有多功能纳米粒子（荧光、磁性和光敏）的报道。

在众多待选荧光材料中，四氧化三铁以价格低廉、生物毒性低、易于合成、强磁性等优势吸引了研究者的目光，但单一四氧化三铁纳米颗粒与表面生物小分子作用时容易出现二重态简并转入三重态的电子输运方式，即荧光淬灭。为了解决四氧化三铁纳米颗粒的荧光淬灭问题，多种过渡金属和有机物已用于异质结的电传导性修饰。然而，传统的物理或化学方法都难以避免因高温退火产生无机材料表面缺陷和有机材料分子老化。此外，采用n型赤铁矿外壳包覆p型铁素体内核容易造成异质结内有效电子传递方向的转变，降低纳米包覆体的磁性和颗粒表面捕获有效电子和空穴的速率。因此，采用希瓦氏奥奈达湖MR-1（革兰氏阴性、兼性厌氧菌）在室温调价下开发了七种单一过渡金属修饰赤铁矿和软磁体。这项工作的目的是调查铁基异质结对谷胱甘肽（GSH）荧光特性的影响。该方法合成的材料与现有技术相比：具有低毒性、低表面缺陷、光热磁多功能等优点。

发明内容

本发明目的在于，提供一种制备高荧光效率谷胱甘肽封装铁基异质结的方法，该方法该方法分两步进行，第一步：采用腐败希瓦氏菌MR-1还原针铁矿得到纳米级铁素体，并引入七种二价过渡金属离子镁、锰、钴、镍、锌镁、锌锰和锌镍取代二价铁，得到赤铁矿-铁素体的核-壳型铁基异质结；第二步：将异质结溶入谷胱甘肽和氯化钙混合溶液中，避光静置12小时后冷冻干燥，得到谷胱甘肽封装铁基异质结。该方法获得了多种具有赤铁矿（内核）-过渡金属修饰铁素体-谷胱甘肽（双壳层）的异质结结构，可应用于磁共振成像、靶向给药和磁热疗等领域。

本发明所述的一种制备高荧光效率谷胱甘肽封装铁基异质结的方法，按下列步骤进行：

a、将过渡金属为氯化铬、氯化钴、氯化锰、氯化镍分别和六水合氯化铁混合，或复合掺杂过渡金属氯化锌-氯化镁、氯化锌-氯化锰、氯化锌-氯化镍分别和六水合氯化铁混合，然后将各混合物分别在温度85℃和pH 2的硝酸水溶液条件下回流2小时，静置，真空温度50℃干燥20小时，得到七种单一过渡金属修饰赤铁矿和软磁体，其中过渡金属离子:铁离子摩尔比1:2，复合掺杂过渡金属离子:铁离子摩尔比为0.5:0.5:2；