一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用技术

本发明专利技术提供了一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO3粉末；C)将所述WO3粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li

【技术实现步骤摘要】
一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用


[0001]本专利技术涉及光热转换材料的制备技术与生物癌症的光热治疗应用领域，尤其涉及一种金属相氧化钨的制备方法与金属相氧化钨的应用。

技术介绍

[0002]纳米生物技术的迅速发展产生了许多治疗策略来对抗癌症的病理异常，结合先进的制造工艺和工程方法，各种基于纳米医学的治疗平台，取得了一定的治疗效果。例如，纳米医疗技术的迅速发展为肿瘤治疗提供了多种多样的新颖诊疗手段，其中利用体外无创且具有能量触发特征的技术(例如超声波、X射线、交变磁场以及红外光)，进行有效的肿瘤清除被认为是最有前途的癌症治疗策略之一，因为它们具有很高的肿瘤特异性、可控性和非常理想的治疗效果，可以减轻对正常器官/组织的损伤。
[0003]红外光(Near
‑
infrared light，NIR)是最受欢迎的外界物理触发机制之一，这是由于其具有无创性、高深度组织穿透性等特点。近红外(NIR)光已被证明能够有效抗癌，已被广泛用于光疗法，如光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)。尽管传统第一生物近红外窗口(NIR
‑
I，760nm～1000nm)提高了光的穿透深度，但是对于光疗来说，还不是最为有效的光诱导肿瘤治疗。近年来，第二生物近红外窗口(NIR
‑Ⅱ
，1000nm～1350nm)，逐渐成为光疗研究的热点生物窗，因为这个区间内的光波长，在生物组织内的射程穿透距离更远，可以实现更大的穿透深度，可以更好地触及深处组织点的肿瘤组织。正如美国国家安全使用激光器标准推荐(编号ANSI Z136.1
‑
2007)：在NIR
‑Ⅰ
区间内中正常生理组织相应的光照最大允许暴露量(maximum permissible exposure，MPE)值为0.33W/cm2，而这一数值在NIR
‑
II窗口中被允许增加到1.0W/cm2。因此，作为光热材料非常需要实现在NIR
‑Ⅱ
区间内高效的光热转换能力，用以提高对深部组织埋藏肿瘤的光热治疗能力，促进红外光疗技术更好的实用化。
[0004]纳米医学技术的持续发展有赖于材料化学的进步，制备各种定义明确的纳米材料，包括具有理想原子排列结构、组成、形态、物理化学性质和生物效应，材料化学和肿瘤学的有效结合将推动具有多种功能的纳米医学高速发展。目前可用于纳米医学的材料平台主要分为三个典型类别：有机、无机和有机
‑
无机杂化纳米系统。传统的有机和有机
‑
无机杂化纳米系统具有很高的生物相容性，但是其热稳定性和化学稳定性都较差，阻碍了它们在生物医学领域的进一步发展。相比之下，无机纳米治疗平台，具有易于表面功能化、结构可调、稳定性好，以及良好的生物相容性，较高的生理稳定性且具有独特的鲁棒性，在未来的临床应用中显示出巨大的潜力。更重要的是，无机纳米系统独特的物理化学性质可以赋予它们优良的肿瘤治疗性能。例如，无机纳米材料的高光热转换能力可用于高效光热疗法；它们独特的能带结构可能有助于产生光动力学活性氧物种(reactive oxygen species，ROS)，以破坏癌细胞的细胞膜，DNA和线粒体等；高原子序数的过渡金属原子具有很强的抗X射线衰减能力，可以实现计算机断层扫描(CT)成像；顺磁性过渡金属成分可用于磁共振成像(NMR)。随着现代纳米诊断和治疗技术的进展，使得单个纳米结构可以包含多种上述成像模式的能力，使得这些多功能纳米材料能够在癌症的成像、同步检测和诊断中提供重要科学
依据，以及辅助个性化治疗方案的实施。
[0005]近年来纳米药物的研究进展促进了具有内在抗癌活性的纳米材料的迅速发展。然而，如何在不对周围正常组织产生毒性的前提下，制备在对肿瘤微环境具有高效靶向性的纳米药物仍然是一个巨大的挑战。纳米材料在体内的累积可能会导致生理毒性的风险这一问题，使得纳米材料在进一步的生物医学临床应用中的应用可能会受到限制。因此，开发可以被快速从体内清除的纳米材料，对21世纪生物医学发展具有重要价值。基于这一考虑，设想在病理和生理条件之间生物降解介导的纳米结构调控，有望实现肿瘤靶向选择性治疗，以区别于周围正常组织的损伤。如果某种纳米材料在正常生理环境(pH值7.4)中能够快速生物降解，其代谢产物可以通过肾脏或者肝脏排出体外，而在肿瘤环境(pH值约5)中能够抵抗分解从而实现快速富集，这样就实现了pH响应性的生物降解作用，再通过外部能量触发材料靶向损伤肿瘤病灶处，而对正常组织不会造成损伤。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题在于提供一种金属相氧化钨的制备方法，本申请制备的金属相氧化钨可增强对红外光的吸收范围和强度，同时降低非辐射能量损失，最终实现第二生物红外光窗口下的高效光热转换。
[0007]有鉴于此，本申请提供了一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：
[0008]A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；
[0009]B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO3粉末；
[0010]C)将所述WO3粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li
‑
WO3；所述金属粉末选自锌粉、铜粉、镁粉或铝粉。
[0011]优选的，步骤A)具体为：
[0012]A1)将聚乙烯亚胺和水混合，再加入盐酸水溶液，搅拌，得到混合溶液；
[0013]A2)在所述混合溶液中加入钨源溶液，搅拌；再将得到的混合溶液转移至水热釜中，加热至150～200℃保温12～24h反应。
[0014]优选的，A1)步骤中，所述混合溶液中聚乙烯亚胺的浓度为0.01～0.05g/mL；所述混合溶液中，盐酸的浓度为1～5M；步骤A2)中，所述混合溶液中钨源的浓度为0.1～0.5M。
[0015]优选的，步骤B)中，所述烘干的温度为50～100℃，所述煅烧的氛围为空气或纯氧气；所述煅烧的温度为400～800℃，时间为2～5h。
[0016]优选的，所述金属粉末与WO3粉末的质量比为(0.5～1)：1。
[0017]优选的，所述钨源选自钨酸钠，所述锂盐选自氯化锂、硫酸锂或高氯酸锂。
[0018]优选的，步骤A)中，所述反应之后还包括：
[0019]将反应后的液体进行离心，再进行洗涤；
[0020]所述离心的转速不低于10000转/min。
[0021]本申请还提供了所述的制备方法制备得到的金属相氧化钨在制备抗癌药物中的应用。
[0022]优选的，所述应用的条件为第二生物红外光窗口1064nm激光功率为1W/cm2。
[0023]本申请提供了一种金属相氧化钨的制备方法，其通过在WO3晶格的孔道内引入Li离子，诱发绝缘至金属相变过程，使得材料的能带间隙变成零，从而增强金属相氧化钨对红
外光的吸收范围和强度，同时降低非辐射能量损失，最终实现高效的第二生物红外光窗口下的高效光热转换。同时发现，在生理环境下(pH值7.4)，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属相氧化钨的制备方法，包括以下步骤：A)将聚乙烯亚胺、钨源和水进行水热反应，得到沉淀；B)将所述沉淀烘干后煅烧，得到WO3粉末；C)将所述WO3粉末与金属粉末混合后再与锂盐溶液混合，反应，得到Li
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WO3；所述金属粉末选自锌粉、铜粉、镁粉或铝粉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：A1)将聚乙烯亚胺和水混合，再加入盐酸水溶液，搅拌，得到混合溶液；A2)在所述混合溶液中加入钨源溶液，搅拌；再将得到的混合溶液转移至水热釜中，加热至150～200℃保温12～24h反应。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，A1)步骤中，所述混合溶液中聚乙烯亚胺的浓度为0.01～0.05g/mL；所述混合溶液中，盐酸的浓度为1～5M；步骤A2)中，所述混合溶液中钨源的浓度为0.1～0.5M。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：江俊，王育才，朱青，蒋为，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：