[发明专利]一种可用于磁热疗的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末的制备方法

说明书

本发明属于纳米材料生产技术领域，尤其涉及一种可用于磁热疗的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末的制备方法，该方法以FeCl₂·4H₂O、CoCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O为原料，通过多元醇法合成具有fcc结构的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末。本发明的有益效果是：操作简单，合成方法简便，粉末细小均匀、结晶度高，具有优异的磁热性能。可作为肿瘤细胞的磁热疗剂，当施加强度为46Oe、频率为266kHz的交变磁场时，在磁流体浓度为2mg/ml下的该高熵磁性纳米粉末的比损耗功率高达321W/g，是一种廉价的高性能磁热疗材料，可运用于肿瘤磁热治疗等生物医学领域。

技术领域

本发明属于纳米材料的生物医学运用领域，具体涉及一种可用于磁热疗的FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末的制备方法。

背景技术

恶性肿瘤严重威胁人类的健康和生命，是导致人类死亡的最主要原因之一。据国际癌症研究机构(IARC)的最新预估数据显示，2020年全球新发癌症病例超过1900万。癌症的治疗仍是现代医学中的主要挑战之一，目前临床上恶性肿瘤治疗方法主要有手术疗法、药物化疗和放射性疗法，但这些疗法存在毒副作用大、复发性高、专一性差等缺点。随着科学技术的快速发展，肿瘤的热疗法引起了研究人员的极大关注，并逐渐成为继手术、放疗和化疗之后肿瘤治疗的重要手段之一。基于磁性纳米粉末的磁热疗是近年来发展较快的一种新型肿瘤靶向治疗手段，因其具有疗效显著、安全性高、副作用小等优点，成为当前肿瘤治疗的研究热点。

在外加磁场下，磁性材料可以将磁损耗能量转化为热而被应用于癌症治疗领域。由于肿瘤细胞对温度的敏感性要强于正常细胞，将纳米粉末悬浮液注入肿瘤组织，可以在交变磁场的作用下使其吸收的能量转化为热能使活体中的肿瘤组织温度升高，以此来杀伤癌细胞。目前，磁性粒子热疗(magnetic particle hyperthermia,MPH)的治疗效果已在体外实验和临床试验中得到证明尽管目前已开发的生物医用磁性纳米材料有很多，但作为磁热疗剂面临的最大挑战是高成本的合成工艺及低的磁热转换效率，如在医疗上运用广泛的Fe₃O₄粉末，在纳米尺度下其表现为超顺磁性，在交变磁场中仅靠弛豫行为产热，其比损耗功率(specific loss power,SLP)难以突破100W/g。文献(Ibarra-Sánchez J,Carrillo K,Ceja-Fdz A,et al.Size control,chemical kinetics,and theoretical analysis forproduction of Fe3O4 nanoparticles with a high specific absorption rate[J].IndustrialEngineering Chemistry Research,2020,59(38),16669-16683.)用Fe₃O₄粉末在频率为153kHz，强度为220Oe的磁场条件下模拟肿瘤治疗过程，磁热升温缓慢，在30分钟内仍未能达到治疗所需温度(42℃)，这将导致治疗时间延长，极大降低磁热疗效。因此，开发磁热效率高且成本低的磁性纳米材料具有重要的科学意义与实际运用价值。

发明内容

针对现有技术存在的磁热疗剂产热性能还没得到很好提高等现实问题，本发明的目的是提供一种制备工艺简单、在交变磁场产热迅速并保留良好生物相容性特点的医用磁热疗高熵磁性纳米粉末及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种可用于磁热疗的Fe-Co-Ni-Cu系高熵磁性纳米粉末的制备方法，该方法以Fe、Co、Ni和Cu的氯化盐晶体为原料，将溶有所述原料的多元醇溶液与碱性固体颗粒-多元醇溶液同时加热，在反应温度下将上述两份溶液混合反应得到胶状混合物，将胶状混合物用去离子水和无水乙醇洗涤，并离心干燥，最后得到FeCoNiCu系高熵磁性纳米粉末。

进一步，所述制备方法的具体包括以下步骤：