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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物纳米材料,具体涉及的是一种金-钌中空核壳结构纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、代谢重编程是癌症的重要标志之一,即为了适应自身能量需求,肿瘤表现出独特的代谢特征。研究发现大多数癌症利用糖酵解(即瓦博格(warburg)效应)生成atp来供能,然而与线粒体呼吸相比,糖酵解生成atp的效率较低,因此肿瘤细胞会从机体中摄取大量的葡萄糖供其生长、侵袭和转移,肿瘤中的血管生成会提供足够的葡萄糖供肿瘤消耗,所以癌细胞对葡萄糖剥夺非常敏感。
2、哺乳动物中存在白色脂肪组织(white adipose tissue,wat)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue,bat)。bat会高表达解偶联蛋白1(ucp1),将氧化传递呼吸链中的电子传递过程与atp的生成解偶联,将线粒体跨膜质子梯度转化为热能而释放,这一过程被称为非颤抖性生热(non-shivering thermogenesis, nst)。与肿瘤细胞类似,棕色脂肪细胞会迅速高效地利用葡萄糖等营养物质,作为产热的关键代谢底物。因此,肿瘤与bat之间会竞争葡萄糖。然而,棕色脂肪在哺乳动物中含量很低,所以需要刺激白色脂肪细胞褐变以产生棕色脂肪细胞,这一过程称为白色脂肪棕色化。因此,白色脂肪棕色化后,显著增加葡萄糖摄取和产热,可以抑制肿瘤生长,这是由于活化的wat和bat中葡萄糖再分配,即bat的葡萄糖摄取升高,肿瘤中的葡萄糖供应显著减少。
3、大量研究表明,寒冷刺激会诱导白色脂肪棕色化。然而如果要测试这一理论,测试动物通常被安
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足,提供一种金-钌中空核壳结构纳米材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种金-钌中空核壳结构纳米材料,其中:所述金-钌中空核壳结构纳米材料包括核心和包裹于核心外部的壳层,核心与壳层之间空隙的间距为3.7nm-10.2nm;所述核心为纳米金棒,纳米金棒的直径为15.6nm,纳米金棒的长度为67.2nm;所述壳层的材质为钌,壳层厚度为5.5nm-13.6nm。
3、一种如上所述金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,以金核/银壳纳米棒为模板,通过在190℃温度条件下与三氯化钌进行置换反应制得的,包括以下步骤:
4、s1、量取6ml乙二醇溶液填加于圆底烧瓶中,加热的同时持续搅拌直至乙二醇溶液加热至190℃,保温30min;
5、s2、向步骤s1加热后的乙二醇溶液中加入体积为0.3ml的金核/银壳纳米棒,保持190℃加热温度条件持续搅拌10min;
6、s3、向步骤s2制备的混合溶液中逐滴加入1ml-3ml浓度为4mmol/l的三氯化钌溶液,保持190℃加热温度条件持续搅拌30min,然后冷却至室温;
7、s4、将步骤s3制备的混合溶液以转速8500rpm离心处理5min,然后先用丙酮清洗一遍,再用水清洗至少两遍,制得金-钌中空核壳结构纳米材料。
8、进一步的,在所述步骤s2中,金核/银壳纳米棒中银壳的厚度为6.1nm-16.9nm。
9、进一步的,所述步骤s2中金核/银壳纳米棒的制备方法包括以下步骤:
10、s2-1、制备金元素种子溶液:
11、s2-1-1、称取0.35g十六烷基三甲基溴化铵加入9.75ml水中,加热温度为30℃,十六烷基三甲基溴化铵充分溶解直至溶液呈透明状态;
12、s2-1-2、保持加热温度为30℃,首先,向步骤s1制备的十六烷基三甲基溴化铵溶液中加入0.25ml浓度为10mmol/l的四氯金酸,搅拌1min;然后,在剧烈搅拌条件下快速注入0.6ml新鲜制备的浓度为10mmol/l的冰硼氢化钠溶液,继续搅拌2min;最后,在30℃温度条件下老化2小时,制得金元素种子溶液备用;
13、s2-2、制备金纳米棒生长溶液:
14、s2-2-1、称取7.289g十六烷基三甲基溴化铵加入200ml水中,加热温度为30℃,十六烷基三甲基溴化铵充分溶解直至溶液呈透明状态;
15、s2-2-2、保持加热温度为30℃,首先,向步骤s2-2-1制备的十六烷基三甲基溴化铵溶液中加入10ml浓度为10mmol/l的四氯金酸溶液,缓慢搅拌15min;其次,加入2ml浓度为10mmol/l的硝酸银溶液,并在30℃温度条件下静置15min;再次,加入4ml浓度为1mmol/l的盐酸溶液,缓慢搅拌15min;最后,加入1.6ml浓度为0.1mol/l的抗坏血酸溶液,剧烈搅拌2min;
16、s2-2-3、向步骤s2-2-2制备的混合溶液中快速加入50μl步骤s2-1制备的金元素种子溶液,剧烈搅拌30s,在30℃温度条件下静置过夜生长;
17、s2-2-4、取出步骤s1-2-3过夜生长后的金纳米棒生长溶液,以转速10000rpm离心处理10min,用水清洗至少两遍,制得金纳米棒,将金纳米棒分散于100ml浓度为0.1mol/l的十六烷基三甲基溴化铵溶液中备用;
18、s2-3、制备金核/银壳纳米棒溶液:
19、s2-3-1、向20ml浓度为1wt%的聚乙烯吡咯烷酮溶液中分别加入1ml~4ml浓度为4mmol/l的硝酸银溶液以及4ml步骤s2-2制备的金纳米棒,将混合溶液加热至40℃后搅拌30min;
20、s2-3-2、首先向步骤s2-3-1制备的混合溶液中快速加入0.6ml浓度为78.8mmol/l的抗坏血酸溶液,剧烈搅拌30s,然后加入1ml浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液用于增加抗坏血酸的还原能力,静置30min后冷却至室温;
21、s2-3-3、取步骤s2-3-2静置后的混合溶液以转速7000rpm离心处理10min,用水清洗至少两遍,制得金核/银壳纳米棒溶液,分散于2ml水溶液中备用。
22、进一步的,所述步骤s2-3-1中,根据金核/银壳纳米棒中银壳的厚度确定填加的硝酸银溶液的含量,即加入的硝酸银溶液越多,则金核/银壳纳米棒中银壳的厚度越厚。
23、进一步的,在所述步骤s3中,根据核心与壳层之间空隙的间距确定填加的三氯化钌溶液的含量,即加入的三氯化钌溶液越多,则核心与壳层之间空隙的间距越大。
24、一种如上所述金-钌中空核壳结构纳米材料在制备用于抑制肿瘤的药物中的应用,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金-钌中空核壳结构纳米材料,其特征在于:所述金-钌中空核壳结构纳米材料包括核心和包裹于核心外部的壳层,核心与壳层之间空隙的间距为3.7nm-10.2nm;所述核心为纳米金棒,纳米金棒的直径为15.6nm,纳米金棒的长度为67.2nm;所述壳层的材质为钌,壳层厚度为5.5nm-13.6nm。
2.一种如权利要求1所述金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于:在所述步骤S2中,金核/银壳纳米棒中银壳的厚度为6.1nm-16.9nm。
4.根据权利要求2或3所述的一种金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中金核/银壳纳米棒的制备方法包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2-3-1中,根据金核/银壳纳米棒中银壳的厚度确定填加的硝酸银溶液的含量。
6.根据权利要求2所述的根据权利要求4所述的一种金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其
7.一种如权利要求1所述金-钌中空核壳结构纳米材料的应用,其特征在于:所述金-钌中空核壳结构纳米材料在制备用于抑制肿瘤的药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种金-钌中空核壳结构纳米材料,其特征在于:所述金-钌中空核壳结构纳米材料包括核心和包裹于核心外部的壳层,核心与壳层之间空隙的间距为3.7nm-10.2nm;所述核心为纳米金棒,纳米金棒的直径为15.6nm,纳米金棒的长度为67.2nm;所述壳层的材质为钌,壳层厚度为5.5nm-13.6nm。
2.一种如权利要求1所述金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种金-钌中空核壳结构纳米材料的制备方法,其特征在于:在所述步骤s2中,金核/银壳纳米棒中银壳的厚度为6.1nm-16.9nm。
4.根据权利要求2或3所述的一种金...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯艳林,牛迦,杨雨竹,王浩,曹济民,
申请(专利权)人:山西医科大学,
类型:发明
国别省市:
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