專(zhuān)利名稱(chēng)：磁光雙功能CNT/Fe₃O₄@SiO₂(FITC)一維納米復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CNTz^e3O4IgSiO2 (FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
碳納米管具有優(yōu)良的力學(xué)、電學(xué)等特性及一維納米結(jié)構(gòu)，在納米電子器件、復(fù)合材 料增強(qiáng)相、能源材料、生物醫(yī)用領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。四氧化三鐵納米粒子具有優(yōu)異的磁 性能和良好的生物相容性，可以用于靶向給藥、癌癥熱療、磁共振成像。目前，有研究者在 CNT上組裝!^e3O4納米顆粒，制備成磁流變液、電極材料、靶向藥物載體等。CNT/Fe304納米復(fù) 合材料只具有磁性，沒(méi)有發(fā)光性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供了磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2 (FITC) —維納米復(fù)合材料 的制備方法。磁光雙功能CNTZ^e3O4IgSiA (FITC) 一維納米復(fù)合材料的制備方法是按下述步驟進(jìn) 行一、稱(chēng)取150mg多壁碳納米管、50 IOOmg乙酰丙酮鐵和25mL三甘醇后混合，然后超 聲分散至均勻后以100 200mL/min的氣流速度通入氬氣5分鐘，再以5°C /min的升溫速 度加熱至三甘醇沸點(diǎn)回流30 60min，冷卻用無(wú)水乙醇洗滌4次，磁分離，干燥 即得到CNTz^e3O4 ；二、取IOmg異硫氰酸熒光素分子、0. 5 2mLAPS硅烷偶聯(lián)劑和8mL無(wú)水 乙醇后混合，Ar氣保護(hù)條件下避光攪拌12小時(shí)，即得到APS-FITC，放在3°C冰箱中保存待 用；三、取20mg步驟一制得的CNTz^e3O4，然后加入15mL無(wú)水乙醇、5mL超純水、3ml氨水和 5mL APS-FITC，超聲分散均勻后，避光機(jī)械攪拌下以0. 2mL/h的速度滴加0. 1 ImL正硅酸 乙酯(TEOS)，然后繼續(xù)攪拌10小時(shí)，無(wú)水乙醇洗滌、磁性磁分離、干燥后即得到CNT/Fe304@ SiO2(FITC)復(fù)合材料。本發(fā)明采用多元醇法和Mober方法制備出一種兼具磁光雙功能的CNT/i^304@ SiO2(FITC) 一維納米復(fù)合材料。復(fù)合材料為一維同軸纜結(jié)構(gòu)，芯部為CNTz^e3O4磁性納米 管，外層為SW2 (FITC)，復(fù)合材料平均直徑約為lOOnm。該復(fù)合材料呈現(xiàn)超順磁性，飽和磁 化強(qiáng)度大；自身不易團(tuán)聚，在外加磁場(chǎng)作用下有良好的響應(yīng)，在構(gòu)建電子器件及靶向載藥 時(shí)操作方便。同時(shí)該復(fù)合材料發(fā)光強(qiáng)度高，熒光泄漏程度小，在水中浸泡8天后熒光強(qiáng)度 仍然為初始強(qiáng)度的68. 5% ；熒光穩(wěn)定性好，高壓紫外汞燈照射140分鐘后發(fā)光強(qiáng)度仍然能 達(dá)到初始強(qiáng)度的62.6%，有望在生物標(biāo)識(shí)、手術(shù)中可視治療、可視載藥等方面的應(yīng)用中體 現(xiàn)良好的光學(xué)特性。該復(fù)合材料的一維納米結(jié)構(gòu)有利于其用于藥物載體及組裝光電器件。 SiO2(FITC)均勻包覆在CNTz^e3O4磁性碳納米管表面，賦予材料更好的生物相容性。以上特 性使CNT/^e304@Si02 (FITC) —維納米復(fù)合材料在靶向可視載藥、術(shù)前診斷、術(shù)中治療、組裝 光電器件方面有應(yīng)用潛力。


圖1是具體實(shí)施方式
六制備的CNT/i^304@Si02(FITC)復(fù)合材料的透射電鏡形貌 圖；圖2是CNTA^3O4IgSiO2 (FITC)復(fù)合材料的紅外吸收譜圖；圖3是未加磁場(chǎng)復(fù)合材料在乙 醇中分散情況的照片；圖4是加磁場(chǎng)前后復(fù)合材料在乙醇中分散情況的照片；圖5是CNT/ Fe304iSi02 (FITC)復(fù)合材料的熒光發(fā)射光譜圖；圖6是CNTA^3O4IgSiO2 (FITC)復(fù)合材料的穩(wěn) 定性測(cè)試圖，圖中■表示CNTz^e3O4OSiA(FITC)， 表示FITC。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中磁光雙功能CNTZ^e3O4IgSiA (FITC) 一維納米復(fù)合 材料的制備方法是按下述步驟進(jìn)行一、稱(chēng)取150mg多壁碳納米管、50 IOOmg乙酰丙酮鐵 和25mL三甘醇后混合，然后超聲分散至均勻后以100 200mL/min的氣流速度通入氬氣5 分鐘，再以5°C /min的升溫速度加熱至三甘醇沸點(diǎn))回流30 60min，冷卻用無(wú)水乙 醇洗滌4次，磁分離，干燥即得到CNTz^e3O4 ；二、取IOmg異硫氰酸熒光素分子、0. 5 2mLAPS 硅烷偶聯(lián)劑和8mL無(wú)水乙醇后混合，Ar氣保護(hù)條件下避光攪拌12小時(shí)，即得到APS-FITC， 放在3°C冰箱中保存待用；三、取20mg步驟一制得的CNTz^e3O4，然后加入15mL無(wú)水乙醇、 5mL超純水、3ml氨水和5mL APS-FITC，超聲分散均勻后，避光機(jī)械攪拌下以0. 02mL/h的速 度滴加0. 1 ImL正硅酸乙酯(TEOS)，然后繼續(xù)攪拌10小時(shí)，無(wú)水乙醇洗滌、磁性磁分離、 干燥后即得到CNTA^3O4IgSiO2(FITC)復(fù)合材料。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一所述超聲分散 所用功率為150W，超聲分散所需10分鐘。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一干燥時(shí)間 為10小時(shí)和干燥溫度為45°C。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是步驟三所述 超聲分散所用功率為150W，超聲分散所需10分鐘。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至三 之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是步驟三干燥 時(shí)間為10小時(shí)和干燥溫度為45°C。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六磁光雙功能CNTZ^e3O4IgSiA (FITC) 一維納米復(fù)合材料的制備方 法是按下述步驟進(jìn)行一、稱(chēng)取150mg多壁碳納米管、80mg乙酰丙酮鐵和25ml三甘醇后混 合，然后超聲分散至均勻后以150mL/min的氣流速度通入氬氣5分鐘，再以5°C /min的升 溫速度加熱至三甘醇沸點(diǎn))回流30 60min，冷卻用無(wú)水乙醇洗滌4次，磁分離， 干燥即得到CNTz^e3O4 ；二、取IOmg異硫氰酸熒光素分子、ImlAPS硅烷偶聯(lián)劑和8ml無(wú)水乙 醇后混合，Ar氣保護(hù)條件下避光攪拌12小時(shí)，即得到APS-FITC，放在3°C冰箱中保存待用； 三、取20mg步驟一制得的CNTz^e3O4，然后加入15ml無(wú)水乙醇、5ml超純水、3ml氨水和5ml APS-FITC，超聲分散均勻后，避光機(jī)械攪拌下以0. 02ml/h的速度滴加0. 5mlTE0S，然后繼續(xù) 攪拌10小時(shí)，無(wú)水乙醇洗滌、磁性磁分離、干燥后即得到CNT/i^304@Si02 (FITC)復(fù)合材料。圖1是CNTZ^e3O4IgSiO2 (FITC)復(fù)合材料的透射電鏡形貌，SiO2 (FITC)均勻包覆在 CNTz^e3O4磁性碳納米管表面，呈現(xiàn)出同軸纜狀結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料平均直徑約為lOOnm。圖2是CNT/Fe304iSi02 (FITC)復(fù)合材料的紅外吸收譜。其中位于3420cm—1和1632cm"1處的峰均是納米SiO2表面活性羥基的特征吸收峰10960^1處的峰對(duì)應(yīng)于Si-O-Si 鍵的反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)；797cm—1處的峰對(duì)應(yīng)于Si-O-Si鍵的伸縮振動(dòng)^McnT1處的吸收峰對(duì) 應(yīng)于 vs (Si-O(H))伸縮振動(dòng)；和 Aeknr1V(O-Si-O)基團(tuán)的振動(dòng)峰。578CHT1 處的!^e3O4V(Fe-O) 振動(dòng)吸收峰。說(shuō)明復(fù)合材料中同時(shí)有S^2和狗304。圖3是加磁場(chǎng)前后復(fù)合材料在乙醇中分散情況的照片。加磁場(chǎng)前，復(fù)合材料均勻 分散在乙醇中；加磁場(chǎng)后，在外加磁場(chǎng)作用下納米復(fù)合材料全部聚集到磁鐵附近?？梢?jiàn)復(fù)合 材料具有很好的磁響應(yīng)特性。圖4是CNTA^3O4IgSiO2 (FITC)復(fù)合材料的熒光發(fā)射譜。復(fù)合材料在520nm處有發(fā) 射峰，這是FITC的發(fā)射峰。復(fù)合材料質(zhì)量濃度相同的條件下，隨著SiO2 (FITC)包覆量增多 復(fù)合材料發(fā)射峰增強(qiáng)。圖5為復(fù)合材料在紫外高壓汞燈照射下熒光穩(wěn)定性。經(jīng)光照140分鐘后純FITC 熒光強(qiáng)度降低為初始強(qiáng)度的38. 9%，復(fù)合材料熒光強(qiáng)度降低為初始強(qiáng)度的62. 6%。這表明 復(fù)合材料由于包覆了 SiO2,對(duì)熒光素起到了保護(hù)作用。綜上所述，CNT/Fe304iSi02 (FITC) 一維納米復(fù)合材料呈現(xiàn)超順磁特性并且飽和磁 化強(qiáng)度高。熒光發(fā)射峰位于520nm可見(jiàn)光處，熒光強(qiáng)度高，并且熒光泄漏弱，熒光穩(wěn)定性好。 有望用于靶向可視載藥、術(shù)中可視治療以及組裝光電器件。
權(quán)利要求
1.磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于磁光 雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方法是按下述步驟進(jìn)行一、稱(chēng)取 150mg多壁碳納米管、50 IOOmg乙酰丙酮鐵和25mL三甘醇后混合，然后超聲分散至均勻 后以100 200mL/min的氣流速度通入氬氣5分鐘，再以5°C /min的升溫速度加熱至三甘 醇沸點(diǎn)回流30 60min，冷卻用無(wú)水乙醇洗滌4次，磁分離，干燥即得到CNTz^e3O4 ；二、取 IOmg異硫氰酸熒光素分子、0. 5 2mLAPS硅烷偶聯(lián)劑和SmL無(wú)水乙醇后混合，Ar氣保護(hù)條 件下避光攪拌12小時(shí)，即得到APS-FITC，放在；TC冰箱中保存待用；三、取20mg步驟一制得 的CNTz^e3O4，然后加入15mL無(wú)水乙醇、5mL超純水、3ml氨水和5mL APS-FITC,超聲分散均 勻后，避光機(jī)械攪拌下以0. 02mL/h的速度滴加0. 1 ImL正硅酸乙酯(TEOS)，然后繼續(xù)攪 拌10小時(shí)，無(wú)水乙醇洗滌、磁性磁分離、干燥后即得到CNTA^3O4IgSiO2(FITC)復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方 法，其特征在于步驟一所述超聲分散所用功率為150W，超聲分散所需10分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方 法，其特征在于步驟一干燥時(shí)間為10小時(shí)和干燥溫度為45°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納米復(fù)合材料的制備方 法，其特征在于步驟三所述超聲分散所用功率為150W，超聲分散所需10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述磁光雙功能CNTA^3O4IgSiO2(FITC) —維納 米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟三干燥時(shí)間為10小時(shí)和干燥溫度為45°C。全文摘要
磁光雙功能CNT/Fe3O4@SiO2(FITC)一維納米復(fù)合材料的制備方法，它涉及一種CNT/Fe3O4@SiO2(FITC)一維納米復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明目的是提供磁光雙功能CNT/Fe3O4@SiO2(FITC)一維納米復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明方法如下一、制備CNT/Fe3O4；二、制備APS-FITC；三、制備CNT/Fe3O4@SiO2(FITC)復(fù)合材料。應(yīng)用在靶向可視載藥、術(shù)前診斷、術(shù)中治療、組裝光電器件方面。
文檔編號(hào)A61K49/00GK102061162SQ20101056350
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者李靜, 蔡偉, 隋解和 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)