一种可降解光热转换纳米材料的降解方法技术

技术编号:15365133 阅读:7 留言:0更新日期:2017-05-18 10:16
本发明专利技术公开了一种光热转换纳米材料的降解方法。包括如下步骤:将光热转换纳米材料和小分子化合物混合进行反应,降解光热转换纳米材料,其中,所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料,所述小分子化合物为具有还原性的小分子化合物。该光热转换纳米材料可以通过小分子化合物进行快速、高效降解,并通过肾脏代谢,减小肝部负担,能够有效的避免现有的无机光热转换纳米材料潜在纳米毒性的问题。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解光热转换纳米材料的降解方法
本专利技术属于新型材料领域,具体涉及一种可降解光热转换纳米材料的降解方法。
技术介绍
光热转换的纳米材料是一种能吸收某种光尤其是近红外光,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,光热转化的功能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。光热转换材料在生物医学上具有很大的应用潜能。但是由于存在潜在的纳米毒性,因此可降解的纳米材料的开发将成为未来光热转换纳米材料领域的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光热转换纳米材料的降解方法。本专利技术所提供的降解方法,包括如下步骤:将光热转换纳米材料和小分子化合物混合进行反应,即达到降解光热转换纳米材料的目的,其中,所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料,所述小分子化合物为具有强还原性的小分子化合物。上述降解方法中,所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的无机光热转换纳米材料。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料中的氧化性金属离子具体可选自Fe3+,Co3+,Ni3+,Mn3+,Mn4+和Cu2+中的至少一种,但不局限于此,其它具有氧化性的金属离子亦适用。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料具体可选自氧化性金属离子形成的氧化物、氢氧化物和硫化物中的至少一种,但并不局限于此。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料中氧化性金属离子的质量分数m为0<m<100%,具体可为40-75%。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料具体可为纳米颗粒和/或纳米棒,其中,所述纳米颗粒的直径为5nm-999nm,具体可为10-100nm;所述纳米棒的长度为6nm-20μm(具体可为15-20μm)、直径为5nm-999nm(具体可为4-5nm)。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料可通过常规方法制备得到,如:固相法、液相法或气相法等。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料具体可为CoOOH(羟基氧化钴)纳米颗粒、MnO2纳米棒和Mn3O4纳米颗粒中的至少一种。所述强还原性的小分子化合物具体可选自抗坏血酸(AA)、葡萄糖和还原型谷胱甘肽。所述反应的反应温度为10-40℃,具体可为25℃,反应时间为0.5-60min,具体可为5-30min。所述小分子化合物是以小分子化合物水溶液的形式参加反应的,所述小分子化合物水溶液的摩尔浓度为大于1mM(具体可为10-30mM),具体可为20mM。所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料是以含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料水溶液的形式参加反应的,所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料水溶液的摩尔浓度为大于1mM(具体可为5-15mM),具体可为10mM。所述小分子化合物水溶液与所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料水溶液的体积比为(0.5-10):1,具体可为1:1。为了判断所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料是否降解完全,具体可通过如下方法来判断:先测定所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料的紫外-可见光谱,记为光谱1;再向其中加入所述具有强还原性的小分子化合物,测其紫外-可见光谱,记为光谱2;将光谱2与光谱1对比,若光谱2中的最高峰值与最低峰值差的比值小于5%时,表明其分解完全。所述紫外-可见光谱是通过紫外-可见光谱仪进行检测的,型号为UV-3600,购自岛津(中国)有限公司。利用本专利技术的方法,可将所述光热转换纳米材料应用于肿瘤的光热治疗,如结肠肿瘤、肝部肿瘤或肺部肿瘤,具有很好的治疗效果,可进行体内降解。所述光热转换纳米材料在体内通过小分子化合物降解后可通过肾脏代谢。本专利技术运用含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料与小分子化合物的氧化还原反应实现对纳米材料的快速、高效降解。避免了纳米材料存在潜在的纳米毒性。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:1)本专利技术所提供的光热转换纳米材料为新型可降解光热转换纳米材料;2)本专利技术所提供的光热转换纳米材料可以通过小分子化合物进行快速、高效降解,并通过肾脏代谢,减小肝部负担,能够有效的避免现有的无机光热转换纳米材料潜在纳米毒性的问题。附图说明图1为实施例1中的CoOOH纳米颗粒溶液在加入抗坏血酸(AA)前后的照片。图2为实施例1中的CoOOH纳米颗粒溶液在加入抗坏血酸(AA)前后的紫外-可见光谱图谱。图3为实施例1中的CoOOH纳米颗粒溶液在加入抗坏血酸(AA)前后的光热温度变化。图4为实施例2中的MnO2纳米棒溶液在加入还原型谷胱甘肽前后的照片。图5为实施例2中的MnO2纳米棒溶液在加入还原型谷胱甘肽前后的紫外-可见光谱图谱。图6为实施例2中的MnO2纳米棒溶液在加入还原型谷胱甘肽前后的光热温度变化。图7为实施例3中的Mn3O4纳米颗粒溶液在加入葡萄糖前后的照片。图8为实施例3中的Mn3O4纳米颗粒溶液在加入葡萄糖前后的紫外-可见光谱图谱。图9为实施例3中的Mn3O4纳米颗粒溶液在加入葡萄糖前后的光热温度变化。图10为实施例4中的MnO2纳米颗粒的活体光热肿瘤治疗效果。图11为实施例4中的MnO2纳米颗粒在活体中不通过抗坏血酸降解和通过抗坏血酸降解后的代谢情况。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的方法进行说明,但本专利技术并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。下述实施例中所用的CoOOH纳米颗粒是按照如下方法制备得到:首先,将10mL1mmol·mL-1的CoCl2水溶液加入到10mL10mmol·mL-1的NaOH水溶液中,剧烈搅拌5min,然后加入20mL0.1mol·mL-1的NaClO水溶液,静置5min,然后加入适量的去离子水,离心分离,去掉上清液;向固体中加入适量去离子水后超声分散,再离心分离;重复以上步骤,继续用去离子水洗涤几次后,即可得到CoOOH纳米颗粒(纳米颗粒,直径为50-100nm),其中,CoOOH纳米颗粒中Co3+的质量分数为46%。下述实施例中所用的MnO2纳米棒是按照下述方法制备得到:首先,将10mL1mmol·mL-1的MnCl2水溶液加入到10mL0.2g·mL-1的聚乙二醇水溶液中,剧烈搅拌15min,然后加入20mL0.5mmol·mL-1的NaOH水溶液,剧烈搅拌15min,然后加入适量的去离子水,离心分离,去掉上清液;向固体中加入适量去离子水后超声分散,再离心分离;重复以上步骤,继续用去离子水洗涤几次后,即可得到MnO2纳米棒(纳米颗粒,直径为4-5nm,长度为15-20μm),其中,MnO2纳米棒中Mn4+的质量分数为63.26%。下述实施例中所用的Mn3O4纳米颗粒是按照如下方法制备得到:1)首先,将1mmol油酸锰加入到100mL的三口瓶中,再加入6mL油酸和15mL十八烯。然后在氮气的保护下,将混合溶液加热到120℃使油酸锰完全溶解,形成透明的澄清溶液后,在氮气氛围下,于320℃反应1h。反应结束后,自然冷却至室温,然后加入适量的环己烷和乙醇,离心分离,去掉上清液;向固体中加入适量环己烷后超声分散,再加入适量乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光热转换纳米材料的降解方法,包括如下步骤:将光热转换纳米材料和小分子化合物混合进行反应,降解光热转换纳米材料,其中,所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料,所述小分子化合物为具有还原性的小分子化合物。

【技术特征摘要】
1.一种光热转换纳米材料的降解方法,包括如下步骤:将光热转换纳米材料和小分子化合物混合进行反应,降解光热转换纳米材料,其中,所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料,所述小分子化合物为具有还原性的小分子化合物。2.小分子化合物在制备光热转换纳米材料的降解剂中的应用,所述小分子化合物为具有还原性的小分子化合物;所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料。3.一种用于治疗肿瘤的光热转换纳米材料套装,由光热转换纳米材料和小分子化合物组成,二者分别包装;所述光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料;所述小分子化合物为具有还原性的小分子化合物。4.根据权利要求1所述的降解方法、权利要求2所述的应用或权利要求3所述的套装,其特征在于:所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料为含有氧化性金属离子的无机光热转换纳米材料;所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料中的氧化性金属离子选自Fe3+,Co3+,Ni3+,Mn3+,Mn4+和Cu2+中的至少一种。5.根据权利要求1或4所述的降解方法、权利要求2或4所述的应用或权利要求3或4所述的套装,其特征在于:所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料选自氧化性金属离子形成的氧化物、氢氧化物和硫化物中的至少一种;所述含有氧化性金属离子的光热转换纳米材料中氧化性金属离子的质量分数m为0<m...

【专利技术属性】
技术研发人员:周晶刘瑜鑫郭权炜贾琪
申请(专利权)人:首都师范大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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