[发明专利]一种激光合成磁性石墨烯-PEG-γ-Fe2O3复合物的方法

说明书

本发明公开了一种激光合成磁性石墨烯‑PEG‑γ‑Fe₂O₃的复合物的方法，包括：（1）以块状铁靶材为原料，将靶材表面打磨后用稀盐酸超声清洗去除其氧化层，再用去离子水超声清洗除去残留的稀盐酸，干燥后待用；（2）将干燥后的铁靶置于烧杯中，加入石墨烯‑PEG溶液；（3）启动纳秒激光器，采用1064纳米波长的聚焦光烧蚀铁靶，时间30‑40分钟；（4）激光作用后，将溶液取出，然后将溶液离心干燥得到复合物粉末产物。本发明一步快速得到原位结合的具有磁性的石墨烯‑PEG‑γ‑Fe₂O₃的复合物，在激光合成复合物过程中，仅使用了铁靶、去离子水以及具有细胞兼容性的石墨烯‑PEG溶液，未添加其它有机试剂或者络合剂等，产物中不含有其它有毒杂质，合成工艺绿色、简单。

技术领域

本发明涉及一种合成纳米材料的方法，具体涉及一种磁性石墨烯基复合物的合成方法。

背景技术

新型碳纳米材料石墨烯（graphene）及其衍生物，因其具有较好的生物相容性、比表面积大、表面易于修饰的优点，近年来在肿瘤的药物治疗、光热治疗、基因治疗等方面有着广泛的应用，参见Bai RG, Ninan N, et al. Progress in Materials Science, 2018,1, 24-69。在具有磁性的石墨烯基复合物中，石墨烯的二维结构提供了较大的比表面积，可以更好的负载药物；而与石墨烯复合的磁性纳米颗粒，往往具有高穿透能力和高分别率的优点，能够增强对肿瘤的识别和诊断能力，从而可以对给药系统抗肿瘤中各节点、各环节的重要事件进行高分辨率的动态测，参见Du BJ, Liu JH, et al. Nano Research, 2017,7, 2280-2295. Wang S, Zhang Q, et al. Biomaterials, 2014, 35, 9473-9483。如何快速高效地设计并制备具有高分辨率的磁性石墨烯基复合物已成为研究热点，大量的研究工作是采用化学法来合成磁性石墨烯复合物，参见Zhou Y, Jing XX, et al. Journal ofMaterials Chemistry B, 2017, 5, 6451-6470。但是目前化学法合成条件较为苛刻，实验步骤复杂，产量低，尤其是产物中不可避免的掺杂有前驱体或中间产物等杂质，而这些杂质的存在后期很难去除，在实际用于肿瘤治疗时存在一定的细胞毒性，因此限制了其在生物医学方面的应用。近年来，激光法作为一种新型的物理合成方法，通过自上而下的途径合成纳米材料。该方法用于合成纳米材料时，克服了化学法的缺点，工艺简单，反应周期短，常温下即可完成，是一种绿色的合成工艺，参见Zeng HB, Du XW, et al. AdvancedFunctional Materials, 2012, 22, 1333-1353. Semaltianos NG, Critical Reviewsin Solid State and Materials Sciences, 2010, 35, 105-124。但是纵观激光法合成纳米材料的研究，目前采用激光法合成磁性石墨烯复合物并用于肿瘤治疗的研究未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光合成磁性石墨烯-PEG-γ-Fe₂O₃的复合物的方法，以解决现有化学法合成磁性石墨烯复合物实验步骤复杂，产量低，以及产品用于肿瘤治疗时仍存在一定的细胞毒性的技术问题。

本发明的技术构思是这样的。利用纳秒激光液相烧蚀技术烧蚀石墨烯-PEG溶液中的铁靶，原位合成磁性石墨烯-PEG-γ-Fe₂O₃的复合物。在合成材料过程中，无需使用任何有毒性的有机化学试剂，且在室温下操作进行，克服了化学法合成的材料仍存在细胞毒性的缺点，同时简化了合成步骤。

具体的，本发明提供的激光合成磁性石墨烯-PEG-γ-Fe₂O₃的复合物的方法，包括以下步骤：