一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，超声波分散1～3小时，过滤后烘干；(2)用二氯亚砜处理步骤(1)所得稀土改性碳纳米管，使稀土改性碳纳米管上的官能团羧基转换为酰氯，得到的酰氯化碳纳米管通过酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上；(3)采用叶酸对上述步骤(2)所得产物进行修饰处理，使其具有生物相容性。与现有技术相比，本发明专利技术具有无毒、增敏性能优异、具有良好分散性、生物相容性及靶向性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于抗癌药物的改性碳纳米管，尤其是涉及。
技术介绍
碳纳米管应用在生物医学特别是在药物载体上的研究逐渐成为新热点。碳纳米管具有独特的一维结构，具有独特的物理化学、电学以及光学等性质，其外表面除了可以非共价力吸附各种分子，还可以键合多种化学基团以实现增溶及靶向，其内部空间则可以包埋离子以及小分子，并且能以最小的毒性穿越细胞膜，碳纳米管在生物医学，包括药物传递、分子影像、基因治疗等方面具有较好的应用前景。 但是，碳纳米管径向具有纳米级尺寸和较高的表面能，在通常情况下易呈团聚状态，分散性差；不溶于绝大部分溶剂，湿润性能差。为了增强碳纳米管的分散性，必须对碳纳米管表面进行修饰与改性。利用碳纳米管本身的缺陷，通过一定的方法使其缺陷处氧化，形成具有一定功能的官能团，如羟基、羧基等。此外，目前大部分研究集中在将碳纳米管作为一种有效的肿瘤细胞载体来传送造影剂、药物以及具生物活性的分子，同时碳纳米管能吸收特殊的激光以及射线进而转化成热量来破坏肿瘤细胞。但是，对于碳纳米管特异性的针对肿瘤细胞的诊断与治疗，还需要提高碳管的靶向作用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无毒、增敏性能优异、具有良好分散性、生物相容性及靶向性的叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，其特征在于，该方法包括以下步骤(I)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2 4小时，超声波分散I 3小时,过滤后烘干；(2)用二氯亚砜处理步骤(I)所得稀土改性碳纳米管，使稀土改性碳纳米管上的官能团羧基转换为酰氯，得到的酰氯化碳纳米管通过酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上；(3)采用叶酸对上述步骤(2)所得产物进行修饰处理，使其具有生物相容性。步骤(I)所述的碳纳米管的功能化处理为将碳纳米管研磨成碳纳米管粉末，然后与硝酸溶液混合，再置于超声振荡器中振荡；所述的碳纳米管粉末与硝酸溶液的质量体积比为20mg/ml。所述的硝酸溶液的浓度为3. 0mol/Lo步骤(I)所述的碳纳米管与稀土改性剂的质量体积比为2mg/mL。步骤(I)所述的稀土改性剂的组分重量百分比为稀土化合物I 2%，乙醇95. 5 96. 5%，乙二胺四乙酸O. 2%，氯化铵O. 8%，硝酸O. 5%，尿素1%。所述的稀土化合物为氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种。步骤(I)所述的碳纳米管包括单壁、双壁或多壁碳纳米管。步骤(2)所述的二氯亚砜处理为将稀土改性碳纳米管与二氯亚砜混合后加热回流24h，将反应液冷至室温，用旋转蒸发仪旋蒸出过量的SOCl2，其中稀土改性碳纳米管与二氯亚砜的质量体积比为lg/200ml。步骤⑵所述的酯化反应为将酰氯化碳纳米管加入无水N，N- 二甲基甲酰胺中，超声分散均匀后，加入经过干燥处理的二氨基聚乙二醇，超声分散lOmin，混合均匀，然后在110 130°C下加热搅拌回流24h，混合物冷至室温，用旋转蒸发仪旋蒸出无水N，N-甲基甲酰胺溶剂；其中酰氯化碳纳米管与二氨基聚乙二醇的质量比为1: 10;酰氯化碳纳米管与无水N，N- 二甲基甲酰胺的质量体积比为lg/100ml。 步骤(3)所述的叶酸的修饰处理为将接枝了聚乙二醇的碳纳米管与N，K -二环已基碳酰亚胺、4- 二甲氨基吡啶加入二甲基亚砜溶解，搅拌均匀，加入叶酸，使叶酸与二氨基聚乙二醇的投料比大于2 1，摇匀使之溶解，于40°C反应48 72h ；所述的接枝了聚乙二醇的碳纳米管与N，N' - 二环己基碳酰亚胺、4-二甲氨基吡唳的质量摩尔比为20g Immol Immol ;所述的接枝了聚乙二醇的碳纳米管与二甲基亚砜的质量体积比为2g/5ml。与现有技术相比，本专利技术工艺简单，对碳纳米管进行功能化处理及稀土改性，并利用酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上，采用叶酸对其进行修饰，使其具有生物相容性。制备一种无毒、增敏性能优异、具有良好分散性、生物相容性及靶向性的叶酸修饰稀土改性碳纳米管，作为理想的放射增敏剂。附图说明图1为单根功能化处理的碳纳米管经稀土改性后的透射电镜(TEM)图；图2为功能化处理的碳纳米管经稀土改性后的透射电镜(TEM)图，由图可见，碳纳米管均匀的分散在溶液中。具体实施例方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例是对本专利技术技术特征的支持，而不是限定。实施例1 :碳纳米管成都有机材料研究所生产的多壁碳纳米管。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为稀土化合物氯化镧I %，乙醇96. 5 %，乙二胺四乙酸O. 2 %，氯化铵0.8%，硝酸0.5%，尿素1%。(I)首先将Ig碳纳米管在球磨机中研磨。在烧杯中配置浓度为3. OmoI/L的硝酸溶液50ml。称取一定量研磨后的碳纳米管粉末放置于500ml锥形瓶，将50ml稀HNO3混合液倒入锥形瓶内，将锥形瓶置于超声振荡器中振荡。所述的碳纳米管粉末与稀HNO3混合液的质量体积比为20mg/ml。在100°C的温度条件下，氧化回流O. 5h，回流结束，反应液自然冷却至室温。对碳纳米管进行洗涤并放置于烘箱中在60°C下烘干。将功能化处理后的碳纳米管在室温下按浓度为2mg/ml浸入稀土改性剂中浸泡2小时，超声波分散(IOOW)I小时，过滤后烘干；(2)用二氯亚砜处理将碳纳米管上的官能团羧基转换为酰氯，再通过酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上，具体步骤为取Ig功能化碳纳米管(即步骤I制得的稀土改性碳纳米管)与200ml 二氯亚砜加热回流24h，将反应液冷至室温，用旋转蒸发仪旋蒸出过量的S0C12。然后向Ig酰氯化碳纳米管中加入无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF) 100ml，超声分散均匀，悬浮液中加入IOg经过干燥处理的二氨基聚乙二醇，超声lOmin，将PEG与碳纳米管混合均匀，在约120°C下加热搅拌回流24h，混合物冷至室温，用旋转蒸发仪旋蒸出DMF溶剂，蒸发完毕后，向烧瓶中加入40ml蒸馏水，溶解充分后，再用离心机高速(11900r/min)离心上述黑色液体，弃去离心管中的沉淀并收集上层黑色液体，用微量过滤漏斗过滤黑色液体，用蒸馏水多次洗涤漏斗中滤膜上的黑色物质，将滤膜及黑色物质一同放入 真空干燥箱60°C干燥，干燥完毕后轻轻刮下滤膜上的碳纳米管。(3)采用叶酸对上述产物进行修饰，使其具有生物相容性。称取2g接枝了聚乙二醇的碳纳米管以及O.1mmol N, N' -二环已基碳酰亚胺(DCC),0. lmmol4_ 二甲氨基卩比唳(DMAP)置于圆底烧瓶中，加入5mL 二甲基亚砜(DMSO)溶解，搅拌均匀，加入O. 3mmol叶酸，使叶酸与二氨基聚乙二醇的投料比大于2 1，摇匀使之溶解，于40°C反应60h。将IOmL蒸馏水(约0°C )倒入反应液终止反应，冷却至室温得到黄色胶状物，4000r离心15min，得到黄色溶液。取其上清液以5mmol Na2CO3溶液透析3天，蒸馏水透析I天，溶液经冻干得淡黄色粉末，即为叶酸修饰稀土改性碳纳米管，如图1 2所述，由图可见，碳纳米管均匀的分散在溶液中。实施例2:碳纳米管成都有机材料研究所生产的多壁碳纳米管。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为稀土化合物氯化钸1. 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，超声波分散1～3小时，过滤后烘干；(2)用二氯亚砜处理步骤(1)所得稀土改性碳纳米管，使稀土改性碳纳米管上的官能团羧基转换为酰氯，得到的酰氯化碳纳米管通过酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上；(3)采用叶酸对上述步骤(2)所得产物进行修饰处理，使其具有生物相容性。

【技术特征摘要】
1.一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 (1)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2 4小时，超声波分散I 3小时,过滤后烘干； (2)用二氯亚砜处理步骤(I)所得稀土改性碳纳米管，使稀土改性碳纳米管上的官能团羧基转换为酰氯，得到的酰氯化碳纳米管通过酯化反应接枝在聚合物聚乙二醇上； (3)采用叶酸对上述步骤(2)所得产物进行修饰处理，使其具有生物相容性。2.根据权利要求1所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤(I)所述的碳纳米管的功能化处理为；将碳纳米管研磨成碳纳米管粉末，然后与硝酸溶液混合，再置于超声振荡器中振荡；所述的碳纳米管粉末与硝酸溶液的质量体积比为20mg/ml。3.根据权利要求2所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的硝酸溶液的浓度为3. 0mol/Lo4.根据权利要求1所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤⑴所述的碳纳米管与稀土改性剂的质量体积比为2mg/mL。5.根据权利要求1或4所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤(I)所述的稀土改性剂的组分重量百分比为稀土化合物I 2%，乙醇95. 5 96.5%，乙二胺四乙酸0.2%，氯化铵0.8%，硝酸0.5%，尿素1%。6.根据权利要求5所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的稀土化合物为氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种。7.根据权利要求1所述的一种叶酸修饰稀土改性碳纳米管...

【专利技术属性】
技术研发人员：程先华，雷子恒，王传英，吴克瑾，林清，贾谊君，王永坤，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：