铁锰双金属单原子纳米材料及其制备方法技术

本申请属于医药材料领域，尤其涉及一种铁锰双金属单原子纳米材料及其制备方法，包括：二价铁单原子、二价锰单原子，所述二价铁单原子和所述二价锰单原子与三硒化磷的原子形成六配位。该铁锰双金属单原子纳米材料在肿瘤微环境中，或高浓度的过氧化氢下才可发挥催化能力，进而发挥治疗肿瘤的效果，因此对正常的组织器官无伤害性；材料中含有铁和锰这两种活性位点，在同一体系中发挥协同催化治疗肿瘤效果，可以相互提高其效果，实现更加高效的肿瘤多模态治疗；该材料的双活性位点共同作用，提高催化能力和金属利用率。高催化能力和金属利用率。高催化能力和金属利用率。

【技术实现步骤摘要】
铁锰双金属单原子纳米材料及其制备方法


[0001]本申请属于医药材料领域，尤其涉及一种铁锰双金属单原子纳米材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]癌症严重威胁人类的健康，人们正在积极寻找治疗癌症的办法。目前，临床上肿瘤治疗通常有手术治疗、化疗、放疗等，但是存在着术后易复发、副作用大、治疗费用昂贵等缺点。此外，由于肿瘤的复杂性和异质性，单一的治疗手段往往难以达到理想的效果。因此，探索新型高效精准的肿瘤诊疗策略至关重要。
[0003]近年来，随着“纳米催化医学”概念的兴起，基于响应肿瘤微环境中H2O2的肿瘤催化疗法因其具有特异性、高效性、安全性等优势，使其成为当下热门的抗肿瘤策略，但是纳米催化材料的催化效率有限，使其催化治疗效率较低，为达到较好的治疗效果往往会使用较高浓度的材料，从而不可避免地对机体造成损伤。
[0004]现有的单原子催化剂（Single
‑
atom catalysts, SACs）因其独特的电子结构和低配位环境及原子级分散的金属，使其具有优异的催化活性和金属利用率，已有研究开发了一种负载 Fe单原子的纳米催化剂（PSAF NCs），在近红外光刺激下，通过催化肿瘤内高表达的H2O2产生大量毒性
·
OH（羟基自由基），实现了肿瘤原位特异性治疗；还有研究报道了一种基于Mn单原子的纳米材料催化材料， 可催化 H2O2分解为O2；现有的透明质酸修饰的FeCo双金属协同的单原子催化剂，具有催化毒性较大的缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种铁锰双金属单原子纳米材料，以解决现有双金属单原子纳米材料毒性较大的技术问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种铁锰双金属单原子纳米材料，包括：二价铁单原子、二价锰单原子，所述二价铁单原子和所述二价锰单原子与三硒化磷的原子形成六配位。
[0007]本申请一些实施例中，所述铁锰双金属单原子纳米材料的粒径为90
‑
120nm。
[0008]本申请一些实施例中，所述铁锰双金属单原子纳米材料为层状，厚度为9
‑
11nm。
[0009]本申请一些实施例中，铁锰双金属单原子纳米材料中，铁单原子、锰单原子、磷原子和硒原子的摩尔比为1:1:2:6。
[0010]本申请一些实施例中，在100
µ
M H2O2的酸性条件和近红外激光波长为808nm，且照射功率为1.0 W/cm2的照射条件下，所述铁锰双金属单原子纳米材料的产氧量≥8.72mg/L。
[0011]第二方面，本申请实施例提供了一种铁锰双金属单原子纳米材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：提供铁单质、锰单质、磷单质和硒单质，其摩尔比为1:1:2:6；在抽真空和加热的条件下进行反应，得到混合物；
将所述混合物破碎，在超声液相中进行剥离，得到铁锰双金属单原子纳米材料。
[0012]本申请一些实施例中，所述加热的目标温度≥700℃。
[0013]本申请一些实施例中，所述加热的速度≥5℃/min。
[0014]本申请一些实施例中，所述抽真空的真空度≤0.001Pa。
[0015]本申请一些实施例中，所述超声液相中的溶剂包括聚乙烯吡咯烷酮或壳聚糖。
[0016]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的铁锰双金属单原子纳米材料，包括：二价铁单原子、二价锰单原子和三硒化磷，所述二价铁单原子和所述二价锰单原子分别与所述三硒化磷的原子形成六配位，该铁锰双金属单原子纳米材料在肿瘤微环境中，或高浓度的过氧化氢下（过氧化氢的浓度一般为100
µ
M浓度）才可发挥催化能力，进而发挥治疗肿瘤的效果，因此对正常的组织器官无伤害性；铁锰双金属单原子纳米材料中的铁和锰这两种活性位点，在同一体系中发挥协同催化治疗肿瘤效果，可以相互提高其效果，实现更加高效的肿瘤多模态治疗；此外，双活性位点共同作用，提高催化能力和金属利用率。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的铁锰双金属单原子纳米材料形貌与结构图；图2为本申请实施例提供的铁锰双金属单原子纳米材料经X射线光电子能谱图；图3为本申请实施例提供的铁锰双双金属单原子纳米材料和对比例组纳米材料的光热与催化性能图；图4为本申请实施例提供的铁锰双双金属单原子纳米材料和对比例组纳米材料的肿瘤催化效果图；图5为本申请实施例提供的铁锰双双金属单原子纳米材料和对比例组纳米材料对小鼠肿瘤部位的光热效果；图6为本申请实施例提供的铁锰双双金属单原子纳米材料生物安全性评估效果图。
具体实施方式
[0020]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语
只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
[0022]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0023]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：根据本专利技术一种典型的实施方式，提供了一种铁锰双金属单原子纳米材料，包括：二价铁单原子、二价锰单原子，所述二价铁单原子和所述二价锰单原子与三硒化磷的原子形成六配位。
[0024]本申请实施例中，通过二价铁单原子和二价锰单原子这两种活性位点，使其在同一体系中可以高效地协同催化H2O2产生
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OH（羟基自由基）和O2。该仿生双单原子催化材料利用双金属单原子协同催化能力，在肿瘤微环境中高效产
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OH和O2，并联合材料自身的光热效应，从而实现光热/化学动力学治疗肿瘤。一方面， 铁单原子通过芬顿反应催化肿瘤细胞内源性的H2O2，产生活性较高的毒性
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OH, 诱导肿瘤细胞的凋亡； 另一方面， 锰单原子可以通过催化H2O2，释放出大量的O2, 缓解肿瘤乏氧状态本申请实施例中，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁锰双金属单原子纳米材料，其特征在于，包括：二价铁单原子、二价锰单原子，所述二价铁单原子和所述二价锰单原子与三硒化磷的原子形成六配位。2.根据权利要求1所述的铁锰双金属单原子纳米材料，其特征在于，所述铁锰双金属单原子纳米材料的粒径为90
‑
120nm。3.根据权利要求1所述的铁锰双金属单原子纳米材料，其特征在于，所述铁锰双金属单原子纳米材料为层状，厚度为9
‑
11nm。4.根据权利要求1所述的铁锰双金属单原子纳米材料，其特征在于，铁锰双金属单原子纳米材料中，铁单原子、锰单原子、磷原子和硒原子的摩尔比为1:1:2:6。5.根据权利要求1所述的铁锰双金属单原子纳米材料，其特征在于，在100
µ
M H2O2的酸性条件和近红外激光波长为808nm，且照射功率为1.0 W/cm2的照...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，方雪杨，杨德才，李晨曦，聂国辉，刘洋，张愿愿，
申请(专利权)人：深圳市第二人民医院深圳市转化医学研究院，
类型：发明
国别省市：