一种基于三元合金PtW-Mn的纳米探针、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于三元合金PtW

【技术实现步骤摘要】
一种基于三元合金PtW
‑
Mn的纳米探针、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于纳米材料制备领域，具体涉及一种基于三元合金PtW
‑
Mn的纳米探针、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]癌症作为全球主要的生命健康问题之一，仍是21世纪死亡率最高的疾病之一，其精准诊疗对人类的健康至关重要。传统的治疗方法有手术治疗、化疗和放疗等，存在的问题主要有：1)手术治疗难以将肿瘤组织完全清除，可能会导致肿瘤的复发；2)能精准递送至肿瘤部位的化疗药物剂量有限，且化疗药物对正常组织具有很高的毒副作用；3)放疗具有很高的电离辐射。
[0003]目前，基于高毒性活性氧(ROS)的方法已广泛应用于癌症治疗，如光动力治疗(PDT)、化学动力学治疗(CDT)等。近年来，化学动力学治疗(CDT)由于其高选择性和较小的毒副作用而备受关注。化学动力学治疗通过模拟纳米酶在肿瘤微酸环境中采用芬顿或类芬顿反应，将肿瘤内的过氧化氢转化为具有高氧化性的羟基自由基(
·
OH)，为肿瘤治疗提供了巨大的机遇。尽管纳米技术的迅速发展为通过芬顿反应促进癌症治疗提供了一种有前景的方法，但仍有许多挑战尚待克服。例如：(1)大多数纳米催化剂的非选择性催化活性，对周围正常组织有显著的副作用；(2)化学动力学治疗效率低下等，极大地限制了这一治疗方法的临床应用。因此，很多研究团队致力于开发一种能实现高效、特异性地在肿瘤内进行CDT催化反应的纳米材料。然而，如何实现纳米材料在肿瘤微环境特异性激活，以及提高化学动力学治疗效率仍然是一项富有挑战性的任务。
[0004]众所周知，肿瘤微环境具有自身的特性，例如偏酸性，高表达H2O2和谷胱甘肽(GSH)，缺氧和某些高表达酶等，因此，设计仅在肿瘤微环境下激活的纳米材料，能够对肿瘤组织做出高度特异性的反应，对于实现精准治疗，减轻治疗手段对正常组织的毒副作用至关重要。
[0005]生物医学成像对于癌症的早期检测和诊断是必不可少的。目前，光学成像和磁学成像因低电离辐射、实时量化等优异性能引起了广泛的关注，但是每种方法依然存在局限性。其中，光学成像往往会受到组织穿透深度的限制。此外，磁共振成像(MRI)作为目前临床常用的医学成像方法，具有良好的空间分辨率和组织穿透性，可以通过测量水质子驰豫产生MRI对比度，以获得体内的解剖、生理过程和分子信息。然而，T1造影剂在分子成像时灵敏度不高，T2造影剂成像时难以与本身磁共振信号的组织(例如骨骼，肺部)区分开。近年来，许多科学家们通过提高磁场强度和扫描时间以提高信噪比，从而实现分辨率的提高。随着高场MRI的发展，人们有望看到低场MRI无法看到的微观生物体。因此，开发可在肿瘤诊疗中提供优越成像灵敏度的纳米材料至关重要的。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于三元合金PtW
‑
Mn的纳米探
针、制备方法及其应用。
[0007]本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，以三元合金纳米材料PtW
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Mn为核心，以pH响应聚合物为表面修饰层，其结构式为PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针。
[0009]优选的，所述三元合金纳米材料PtW
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Mn为均一的立方体结构，其粒径为2～50nm。
[0010]更优选的，所述三元合金纳米材料PtW
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Mn的粒径为5～15nm。
[0011]优选的，所述PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针的平均粒径为20～500nm。
[0012]更优选的，所述PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针的平均粒径为50～150nm。
[0013]本专利技术提供所述基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)三元合金PtW
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Mn纳米材料的合成：将二乙酰丙酮铂(Pt(acac)2)、氯化锰(MnCl2)、油酸和油胺加入到反应器中，抽真空后，在惰性气氛下，搅拌混合溶液，升温后快速加入六羰基钨(W(CO)6)，回流反应设定时间后，过滤洗涤，得到所述三元合金纳米材料PtW
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Mn，将其分散在四氢呋喃中保存；
[0015](2)pH响应聚合物的合成：将PEG
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RAFT、2
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(二异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯(DPA)、AIBN和二氧六烷加入反应器，抽真空后，在惰性气氛下，升温搅拌混合溶液，反应预定时间后，混合物与纯水透析，然后将溶液冻干，得到所述pH响应聚合物；
[0016](3)PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针的合成：将步骤(1)所得三元合金纳米材料PtW
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Mn和步骤(2)所得pH响应聚合物置于THF中，进行第一次超声处理，将混合液快速注射到水中，进行第二次超声处理，再将混合液进行旋蒸，除去四氢呋喃，得到PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针。
[0017]进一步，所述步骤(1)中，Pt(acac)2、MnCl2、和W(CO)6的摩尔比为1:(0.5～2):(0.5～2)，油酸与油胺的摩尔体积比为1:(3～5)。
[0018]进一步，所述步骤(1)中，抽真空温度为70～90℃，抽真空时间为20～40min；首次升温至100～130℃，回流反应温度为250～350℃，回流反应时间为0.5～2h；洗涤采用体积比约为1:(2～6)的环己烷和乙醇混合溶液，洗涤次数为2～4次。
[0019]进一步，所述步骤(2)中，采用可逆加成
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断裂链转移(RAFT)聚合法合成响应型聚合物，PEG
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RAFT、DPA和AIBN的摩尔比为1:(90～150):(0.1～0.5)；通过多次液氮冷冻
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解冻循环除氧；在惰性气氛下，升温搅拌混合溶液，反应温度为60～80℃，反应时间为2～3天。
[0020]进一步，所述步骤(3)中，三元合金纳米材料PtW
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Mn和pH响应聚合物的质量比为1:(5～15)，三元合金纳米材料PtW
‑
Mn与THF的质量体积比为0.06～0.15mg/mL；THF与水的体积比为1:(8～10)；第一次超声时间为8～12min，第二次超声时间为8～12min，旋蒸温度为40～50℃。
[0021]更进一步的，所述步骤(3)中，三元合金纳米材料PtW
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Mn和pH响应聚合物的质量比为1:(9～11)，三元合金纳米材料PtW
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Mn与THF的质量体积比为0.06～0.15mg/mL；THF与水的体积比为1:(8～10)；第一次超声时间为9～11min，第二次超声时间为9～11min，旋蒸温度为40～50℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，其特征在于，该纳米探针以三元合金纳米材料PtW
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Mn为核心，以pH响应聚合物为表面修饰层，其结构式为PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针。2.根据权利要求1所述的基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，其特征在于，所述三元合金纳米材料PtW
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Mn为均一的立方体结构，其粒径为2～50nm。3.根据权利要求2所述的基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，其特征在于，所述三元合金纳米材料PtW
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Mn的粒径为5～15nm。4.根据权利要求1所述的基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，其特征在于，所述PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针的平均粒径为20～500nm。5.根据权利要求4所述的基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针，其特征在于，所述PtW
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Mn@pH响应聚合物纳米探针的平均粒径为50～150nm。6.根据权利要求1～5中任一项所述基于三元合金PtW
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Mn的纳米探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)三元合金PtW
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Mn纳米材料的合成：将二乙酰丙酮铂(Pt(acac)2)、氯化锰(MnCl2)、油酸和油胺加入到反应器中，抽真空后，在惰性气氛下，搅拌混合溶液，升温后快速加入六羰基钨(W(CO)6)，回流反应设定时间后，过滤洗涤，得到所述三元合金纳米材料PtW
‑
Mn，将其分散在四氢呋喃中保存；(2)pH响应聚合物的合成：将PEG
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RAFT、2
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(二异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯(DPA)、AIBN和二氧六烷加入反应器，抽真空后，在惰性气氛下，升温搅拌混合溶液，反应预定时间后，混合物与纯水透析，然后将溶液冻干，得到所述pH响应聚合物；(3)PtW
‑
Mn@pH响应聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋国胜，刘慧怡，关国强，张成，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：