一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及医药领域，公开了一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法。本发明专利技术首先以鳞片石墨为原料制得氧化石墨烯，然后通过二乙氨基三氟化硫对其氟化，将部分含氧基团转化为含氟基团，制得部分氟化石墨烯，其表面拥有大量含氧的亲水官能团，有助于其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。将部分氟化石墨烯分散在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中，得到部分氟化石墨烯溶液，与米托蒽醌经过反应得到纳米微粒。该方法制备的纳米微粒不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验流程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。

Preparation of nanoparticles loaded with mitoxantrone on graphene fluoride

The invention relates to the field of medicine, and discloses a preparation method of nanoparticles loaded with mitoxantrone using graphene fluoride as carrier. The invention firstly uses flake graphite as raw material to prepare graphene oxide, then fluorinates it with diethylaminotrifluoride sulfur, converts part of oxygen-containing group into fluorine-containing group, and produces part of graphene fluoride. The surface of graphene fluoride has a large number of hydrophilic functional groups containing oxygen, which is helpful for drug loading and improving biocompatibility through hydrogen bond. The partially fluorinated graphene was dispersed in phosphate buffer at pH 7.4, and the partially fluorinated graphene solution was obtained. The nanoparticles were obtained by reacting with mitoxantrone. The nanoparticles prepared by this method will not have a significant impact on cells in the later experimental process, and will not affect the scientific results of the experimental results. The experimental process is simple, easy to operate, and does not require harsh reaction conditions and special reaction devices.

【技术实现步骤摘要】
一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法
本专利技术涉及医药领域，尤其涉及一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法。
技术介绍
氟化石墨烯自从2010年由Geim课题组第一次成功制备后，就作为石墨烯的新型衍生物，被人们广泛关注，它与其类似，仍然具有良好的力学性能，同时其基础上引入了氟原子，从而获得了很多独特而优异的性能。它拥有着优秀的电子、光学和机械性能，同时还有降低界面能的作用，以及很好的热稳定性以及抗氧化性。这让氟化石墨烯主要的研究热点在光学、电子学和理论计算等领域。氟化石墨烯不仅继承了石墨烯材料的优异性能，而且具有其他碳材料所不具备的显著优势（如：稳定的顺磁性，稳定的光致发光，氟在医学上特殊的功效），具有作为新型肿瘤药物的载体的潜在价值。但其疏水性导致的生物相容性差，苛刻的制备条件以及繁琐的合成步骤等因素严重限制了氟化石墨烯在生物领域的应用。所以探究如何将氟化石墨烯应用于生物领域是十分有意义的。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法。本专利技术首先以鳞片石墨为原料，通过改进hummers法以及一系列后处理制备得到氧化石墨烯，然后通过氟化剂二乙氨基三氟化硫的氟化作用，将氧化石墨烯部分含氧基团转化为含氟基团，制备了亲水性的部分氟化石墨烯，并且可以稳定的分散在水中。氧化氟化石墨烯片层表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于使其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。随后将得到的部分氟化石墨烯分散在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中，通过超声处理得到均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液。后向溶液中加入米托蒽醌经过反应和后处理后得到部分氟化石墨烯-米托蒽醌。该方法制备的纳米微粒不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验流程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。本专利技术的具体技术方案为：一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法，以g和mL计，包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0℃，加入20-25mL浓硫酸；然后加入0.5-2g鳞片石墨粉与0.2-1g硝酸钠；超声处理20-30min。本专利技术以鳞片石墨为原料，价格低廉。2）搅拌反应，保持反应温度低于10℃，然后称取2-4g高锰酸钾，在25-30min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5-2.5h。本专利技术分批次加高锰酸钾可以使反应较为温和，便于控制反应体系温度，防止反应过于猛烈，产生不必要的杂质。同时能在其氧化作用下被硫酸插层，生成石墨-硫酸一阶插层物。3）升温至35-40℃，反应25-30min；4）量取70-120mL去离子水，经过冰水浴降温至0℃后缓慢加入；然后调温至90-95℃，继续搅拌反应25-30min。本专利技术将步骤3）中制得的氧化石墨，通过与水反应，同时水进入层间替代其中的酸从而剥离得到氧化石墨烯。5）加入50-70mL蒸馏水中止反应，再加入20-30mL体积分数为25-35%的H2O2，继续搅拌反应15-20min；6）加入30-50mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天。本专利技术在步骤6）中将产物静置4-5天，是下层沉淀中的酸等杂质分离渗透到上清液中，从而减少离心时间。7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24-48h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5-1.5g氧化石墨烯粉和20-40mL二氯甲烷或1，2-二氯乙烷，搅拌10-14h使其均匀分散。本专利技术在步骤9）中以二氯甲烷或1，2-二氯乙烷为溶剂，使氧化石墨烯粉末能在其中均匀分散。10）滴加0.5-1mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4-6h，搅拌反应24-72h。本专利技术以二乙氨基三氟化硫为氟化剂，具有很强的氟化作用，能在常温常压下将氧化石墨烯中的含氧官能团部分转化为含氟官能团。制备了亲水性的部分氟化石墨烯，并且可以稳定的分散在水中。氧化氟化石墨烯片层表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于使其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。11）加入15-30mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50-70℃下干燥；12）将0.05-0.1g步骤11）所得部分氟化石墨烯分散在45-60mLpH为7.4的磷酸盐缓冲液中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液。本专利技术利用超声波细胞粉碎机得到在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液，为后面负载米托蒽醌带来了方便。13）取0.8-1mL浓度为2mg/mL的米托蒽醌缓慢滴入部分氟化石墨烯溶液中；避光搅拌24-30h，离心，收集微粒，下层的物质冷冻干燥后保存，制得以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒。作为优选，步骤2）中，搅拌速率为400-800rpm，搅拌20-40min。作为优选，，步骤6）中，静置过程中，每1-2d除去上清液，加入等量去离子水。作为优选，步骤7）中，离心过程具体为：使用高速离心机，分别在4000rpm，6000rpm，8000rpm，10000rpm，12000rpm下离心10min，每次离心后除去离心管中上清液并加入等量去离子水。作为优选，步骤9）、步骤10）、步骤11）进行的各反应均在室温下进行。作为优选，步骤12）中，超声处理具体为：利用超声波细胞粉碎机630W功率下超声波处理2.5-3h得到均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液。本专利技术在步骤12）中利用超声波细胞粉碎机得到在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液，为后面负载米托蒽醌带来了方便。作为优选，步骤13）中，离心具体为：使用冷冻高速离心机，在12000-16000rpm的转速下离心7-15min，收集微粒。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：本专利技术首先以鳞片石墨为原料，通过改进hummers法以及一系列后处理制备得到氧化石墨烯，然后通过氟化剂二乙氨基三氟化硫的氟化作用，将氧化石墨烯部分含氧基团转化为含氟基团，制备了亲水性的部分氟化石墨烯，并且可以稳定的分散在水中。同时氟化石墨烯制备过程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。部分氟化石墨烯片层表面所拥有的大量含氧的亲水官能团，这有助于使其通过氢键对药物进行负载和提高生物相容性。随后将得到的部分氟化石墨烯分散在pH为7.4的磷酸盐缓冲液中，通过超声波处理得到均匀分散的纳米尺寸的部分氟化石墨烯溶液。后向溶液中加入米托蒽醌经过反应和后处理后得到部分氟化石墨烯-米托蒽醌。该方法制备的纳米微粒不会在后期的实验过程中对细胞产生显著影响，不影响实验结果的科学性，实验流程简单、操作方便、不需要苛刻的反应条件和特殊的反应装置。附图说明图1为实施例1-3制得的产物与市购氧化石墨烯的红外谱图对比图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例1：1）将烧杯在冰水浴中降温到0℃，加入磁子，用量筒量取20mL的浓硫酸加到250mL烧杯中；接着称取0.5鳞片石墨粉与0.2硝酸钠加入烧杯；然后进行超声，持续20min；2）将步骤1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法，以g和mL计，其特征在于包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0 ℃，加入20‑25 mL浓硫酸；然后加入0.5‑2 g鳞片石墨粉与0.2‑1 g硝酸钠；超声处理20‑30 min；2）搅拌反应，保持反应温度低于10 ℃，然后称取2‑4 g高锰酸钾，在25‑30 min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5‑2.5 h；3）升温至35‑40 ℃，反应25‑30 min；4）量取70‑120 mL去离子水，经过冰水浴降温至0 ℃后缓慢加入；然后调温至90‑95 ℃，继续搅拌反应25‑30 min；5）加入50‑70 mL蒸馏水中止反应，再加入20‑30 mL体积分数为25‑35%的H2O2，继续搅拌反应15‑20 min；6）加入30‑50 mL体积分数为8‑12%的HCl溶液，静置4‑5天；7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24‑48 h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5‑1.5 g氧化石墨烯粉和20‑40 mL二氯甲烷或1，2‑二氯乙烷，搅拌10‑14 h使其均匀分散；10）滴加0.5‑1 mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4‑6 h，搅拌反应24‑72 h；11）加入15‑30 mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50‑70 ℃下干燥；12）将0.05‑0.1 g步骤11）所得部分氟化石墨烯分散在45‑60 mL pH为7.4的磷酸盐缓冲液中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液；13）取0.8‑1 mL浓度为2 mg/ mL的米托蒽醌缓慢滴入部分氟化石墨烯溶液中；避光搅拌24‑30 h，离心，收集微粒，下层的物质冷冻干燥后保存，制得以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒。...

【技术特征摘要】
1.一种以氟化石墨烯为载体负载有米托蒽醌的纳米微粒的制备方法，以g和mL计，其特征在于包括以下步骤：1）将容器在冰水浴中降温到0℃，加入20-25mL浓硫酸；然后加入0.5-2g鳞片石墨粉与0.2-1g硝酸钠；超声处理20-30min；2）搅拌反应，保持反应温度低于10℃，然后称取2-4g高锰酸钾，在25-30min内分批次缓慢加入；该阶段反应1.5-2.5h；3）升温至35-40℃，反应25-30min；4）量取70-120mL去离子水，经过冰水浴降温至0℃后缓慢加入；然后调温至90-95℃，继续搅拌反应25-30min；5）加入50-70mL蒸馏水中止反应，再加入20-30mL体积分数为25-35%的H2O2，继续搅拌反应15-20min；6）加入30-50mL体积分数为8-12%的HCl溶液，静置4-5天；7）先用滴管除去溶液的上清液，再取下层粘稠液离心处理，直至粘稠液呈中性，将离心管内的粘稠液倒入蒸发皿中，冷冻干燥24-48h，得到氧化石墨烯片；8）将氧化石墨烯片研磨成氧化石墨烯粉；9）另取容器加入0.5-1.5g氧化石墨烯粉和20-40mL二氯甲烷或1，2-二氯乙烷，搅拌10-14h使其均匀分散；10）滴加0.5-1mL氟化剂二乙氨基三氟化硫，然后在室温下超声处理4-6h，搅拌反应24-72h；11）加入15-30mL甲醇终止反应后，过滤得到部分氟化石墨烯产物，并用乙醇和去离子水充分洗涤，于50-70℃下干燥；12）将0.05-0.1g步骤11）所得部分氟化石墨烯分散在45-60mLpH为7.4的磷酸盐缓冲液中，超声处理，得到部分氟化石墨烯溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秉，金小康，黄芊蔚，胡锦华，陈碧玲，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33