一種可降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法。包括如下步驟：將光熱轉(zhuǎn)換納米材料和小分子化合物混合進(jìn)行反應(yīng)，降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料，其中，所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料，所述小分子化合物為具有還原性的小分子化合物。該光熱轉(zhuǎn)換納米材料可以通過小分子化合物進(jìn)行快速、高效降解，并通過腎臟代謝，減小肝部負(fù)擔(dān)，能夠有效的避免現(xiàn)有的無機(jī)光熱轉(zhuǎn)換納米材料潛在納米毒性的問題。

Degradation method of degradable photothermal conversion nano material

The invention discloses a degradation method of photothermal conversion nanometer material. Includes the following steps: the conversion of nano materials and small molecule compounds mixed reaction, degradation of photothermal conversion nano material, wherein the photothermal conversion nano material for photothermal conversion nano material containing oxidizing metal ion, the small molecular compounds with small molecular compounds of reduction. The photothermal conversion of nano materials can be fast and efficient degradation by small molecular compounds, and through the kidneys, liver burden decreases, can effectively avoid the existing inorganic nano materials nano thermal potential toxicity problems.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種可降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法
本專利技術(shù)屬于新型材料領(lǐng)域，具體涉及一種可降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法。
技術(shù)介紹
光熱轉(zhuǎn)換的納米材料是一種能吸收某種光尤其是近紅外光，通過等離子體共振或者能量躍遷帶產(chǎn)生的熱，從而在局部導(dǎo)致高溫，最終殺死腫瘤細(xì)胞的功能材料，光熱轉(zhuǎn)化的功能材料由于能將近紅外光轉(zhuǎn)換成高熱而倍受青睞，在生物應(yīng)用上成為研究熱點(diǎn)。很多生物材料學(xué)者致力于合成這種材料，將它應(yīng)用于光熱治療等。光熱轉(zhuǎn)換材料在生物醫(yī)學(xué)上具有很大的應(yīng)用潛能。但是由于存在潛在的納米毒性，因此可降解的納米材料的開發(fā)將成為未來光熱轉(zhuǎn)換納米材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法。本專利技術(shù)所提供的降解方法，包括如下步驟：將光熱轉(zhuǎn)換納米材料和小分子化合物混合進(jìn)行反應(yīng)，即達(dá)到降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料的目的，其中，所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料，所述小分子化合物為具有強(qiáng)還原性的小分子化合物。上述降解方法中，所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的無機(jī)光熱轉(zhuǎn)換納米材料。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料中的氧化性金屬離子具體可選自Fe3+，Co3+，Ni3+，Mn3+，Mn4+和Cu2+中的至少一種，但不局限于此，其它具有氧化性的金屬離子亦適用。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料具體可選自氧化性金屬離子形成的氧化物、氫氧化物和硫化物中的至少一種，但并不局限于此。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料中氧化性金屬離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m為0＜m＜100％，具體可為40-75％。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料具體可為納米顆粒和/或納米棒，其中，所述納米顆粒的直徑為5nm-999nm，具體可為10-100nm；所述納米棒的長度為6nm-20μm(具體可為15-20μm)、直徑為5nm-999nm(具體可為4-5nm)。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料可通過常規(guī)方法制備得到，如：固相法、液相法或氣相法等。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料具體可為CoOOH(羥基氧化鈷)納米顆粒、MnO2納米棒和Mn3O4納米顆粒中的至少一種。所述強(qiáng)還原性的小分子化合物具體可選自抗壞血酸(AA)、葡萄糖和還原型谷胱甘肽。所述反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10-40℃，具體可為25℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-60min，具體可為5-30min。所述小分子化合物是以小分子化合物水溶液的形式參加反應(yīng)的，所述小分子化合物水溶液的摩爾濃度為大于1mM(具體可為10-30mM)，具體可為20mM。所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料是以含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料水溶液的形式參加反應(yīng)的，所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料水溶液的摩爾濃度為大于1mM(具體可為5-15mM)，具體可為10mM。所述小分子化合物水溶液與所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料水溶液的體積比為(0.5-10)：1，具體可為1：1。為了判斷所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料是否降解完全，具體可通過如下方法來判斷：先測定所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料的紫外-可見光譜，記為光譜1；再向其中加入所述具有強(qiáng)還原性的小分子化合物，測其紫外-可見光譜，記為光譜2；將光譜2與光譜1對(duì)比，若光譜2中的最高峰值與最低峰值差的比值小于5％時(shí)，表明其分解完全。所述紫外-可見光譜是通過紫外-可見光譜儀進(jìn)行檢測的，型號(hào)為UV-3600，購自島津(中國)有限公司。利用本專利技術(shù)的方法，可將所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料應(yīng)用于腫瘤的光熱治療，如結(jié)腸腫瘤、肝部腫瘤或肺部腫瘤，具有很好的治療效果，可進(jìn)行體內(nèi)降解。所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料在體內(nèi)通過小分子化合物降解后可通過腎臟代謝。本專利技術(shù)運(yùn)用含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料與小分子化合物的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)納米材料的快速、高效降解。避免了納米材料存在潛在的納米毒性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：1)本專利技術(shù)所提供的光熱轉(zhuǎn)換納米材料為新型可降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料；2)本專利技術(shù)所提供的光熱轉(zhuǎn)換納米材料可以通過小分子化合物進(jìn)行快速、高效降解，并通過腎臟代謝，減小肝部負(fù)擔(dān)，能夠有效的避免現(xiàn)有的無機(jī)光熱轉(zhuǎn)換納米材料潛在納米毒性的問題。附圖說明圖1為實(shí)施例1中的CoOOH納米顆粒溶液在加入抗壞血酸(AA)前后的照片。圖2為實(shí)施例1中的CoOOH納米顆粒溶液在加入抗壞血酸(AA)前后的紫外-可見光譜圖譜。圖3為實(shí)施例1中的CoOOH納米顆粒溶液在加入抗壞血酸(AA)前后的光熱溫度變化。圖4為實(shí)施例2中的MnO2納米棒溶液在加入還原型谷胱甘肽前后的照片。圖5為實(shí)施例2中的MnO2納米棒溶液在加入還原型谷胱甘肽前后的紫外-可見光譜圖譜。圖6為實(shí)施例2中的MnO2納米棒溶液在加入還原型谷胱甘肽前后的光熱溫度變化。圖7為實(shí)施例3中的Mn3O4納米顆粒溶液在加入葡萄糖前后的照片。圖8為實(shí)施例3中的Mn3O4納米顆粒溶液在加入葡萄糖前后的紫外-可見光譜圖譜。圖9為實(shí)施例3中的Mn3O4納米顆粒溶液在加入葡萄糖前后的光熱溫度變化。圖10為實(shí)施例4中的MnO2納米顆粒的活體光熱腫瘤治療效果。圖11為實(shí)施例4中的MnO2納米顆粒在活體中不通過抗壞血酸降解和通過抗壞血酸降解后的代謝情況。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的方法進(jìn)行說明，但本專利技術(shù)并不局限于此。下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所用的CoOOH納米顆粒是按照如下方法制備得到：首先，將10mL1mmol·mL-1的CoCl2水溶液加入到10mL10mmol·mL-1的NaOH水溶液中，劇烈攪拌5min，然后加入20mL0.1mol·mL-1的NaClO水溶液，靜置5min，然后加入適量的去離子水，離心分離，去掉上清液；向固體中加入適量去離子水后超聲分散，再離心分離；重復(fù)以上步驟，繼續(xù)用去離子水洗滌幾次后，即可得到CoOOH納米顆粒(納米顆粒，直徑為50-100nm)，其中，CoOOH納米顆粒中Co3+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46％。下述實(shí)施例中所用的MnO2納米棒是按照下述方法制備得到：首先，將10mL1mmol·mL-1的MnCl2水溶液加入到10mL0.2g·mL-1的聚乙二醇水溶液中，劇烈攪拌15min，然后加入20mL0.5mmol·mL-1的NaOH水溶液，劇烈攪拌15min，然后加入適量的去離子水，離心分離，去掉上清液；向固體中加入適量去離子水后超聲分散，再離心分離；重復(fù)以上步驟，繼續(xù)用去離子水洗滌幾次后，即可得到MnO2納米棒(納米顆粒，直徑為4-5nm，長度為15-20μm)，其中，MnO2納米棒中Mn4+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.26％。下述實(shí)施例中所用的Mn3O4納米顆粒是按照如下方法制備得到：1)首先，將1mmol油酸錳加入到100mL的三口瓶中，再加入6mL油酸和15mL十八烯。然后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，將混合溶液加熱到120℃使油酸錳完全溶解，形成透明的澄清溶液后，在氮?dú)夥諊拢?20℃反應(yīng)1h。反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻至室溫，然后加入適量的環(huán)己烷和乙醇，離心分離，去掉上清液；向固體中加入適量環(huán)己烷后超聲分散，再加入適量乙醇本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法，包括如下步驟：將光熱轉(zhuǎn)換納米材料和小分子化合物混合進(jìn)行反應(yīng)，降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料，其中，所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料，所述小分子化合物為具有還原性的小分子化合物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解方法，包括如下步驟：將光熱轉(zhuǎn)換納米材料和小分子化合物混合進(jìn)行反應(yīng)，降解光熱轉(zhuǎn)換納米材料，其中，所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料，所述小分子化合物為具有還原性的小分子化合物。2.小分子化合物在制備光熱轉(zhuǎn)換納米材料的降解劑中的應(yīng)用，所述小分子化合物為具有還原性的小分子化合物；所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料。3.一種用于治療腫瘤的光熱轉(zhuǎn)換納米材料套裝，由光熱轉(zhuǎn)換納米材料和小分子化合物組成，二者分別包裝；所述光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料；所述小分子化合物為具有還原性的小分子化合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降解方法、權(quán)利要求2所述的應(yīng)用或權(quán)利要求3所述的套裝，其特征在于：所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料為含有氧化性金屬離子的無機(jī)光熱轉(zhuǎn)換納米材料；所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料中的氧化性金屬離子選自Fe3+，Co3+，Ni3+，Mn3+，Mn4+和Cu2+中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的降解方法、權(quán)利要求2或4所述的應(yīng)用或權(quán)利要求3或4所述的套裝，其特征在于：所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料選自氧化性金屬離子形成的氧化物、氫氧化物和硫化物中的至少一種；所述含有氧化性金屬離子的光熱轉(zhuǎn)換納米材料中氧化性金屬離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m為0＜m...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周晶，劉瑜鑫，郭權(quán)煒，賈琪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：首都師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11