專利名稱：一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳納米管作為載體在抗癌藥物中的應(yīng)用，特別是在新型抗癌藥物研究中有著廣泛的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
癌癥是當(dāng)代嚴(yán)重危害人類健康的疾病。目前，臨床上對(duì)腫瘤的治療仍以手術(shù)和放療、化療為主，但由于在實(shí)體瘤中存在著10% 50%的乏氧細(xì)胞，這些乏氧細(xì)胞對(duì)射線及化療藥物的耐受性比有氧細(xì)胞高2. 5 3倍。乏氧是腫瘤微環(huán)境最為重要的特征，腫瘤內(nèi)細(xì)胞乏氧是影響腫瘤療效的重要因素，乏氧細(xì)胞的存在明顯地增加了腫瘤對(duì)放射治療的抗拒性和腫瘤自身的侵襲性。氧是放射治療最好的增敏劑，但過去試圖提高細(xì)胞氧含量的方法，如高壓氧、輸血等，其效果均不理想。以乏氧細(xì)胞增敏(提高腫瘤細(xì)胞氧的含量)為重點(diǎn)的放射增敏研究一直是放射腫瘤學(xué)研究的重要課題。乏氧細(xì)胞增敏劑是一種能夠提高腫瘤細(xì)胞氧的含量，減少乏氧細(xì)胞產(chǎn)生的有效方法，能在固定照射損傷的過程中作用，這類物質(zhì)的潛在優(yōu)勢(shì)是不需要進(jìn)入正常細(xì)胞的代謝，而是僅增加乏氧細(xì)胞對(duì)照射的敏感性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)放射增敏劑的研究十分重視，已合成了大量不同類型的增敏制劑，但迄今在臨床應(yīng)用效果均不理想。尋找高效低毒的乏氧細(xì)胞放射增敏劑是提高治愈腫瘤患者的有效性的方法之一。碳納米管是一種準(zhǔn)一維納米材料，結(jié)構(gòu)類似石墨的六邊形網(wǎng)格組成的管狀物，具有獨(dú)特的物理化學(xué)、電學(xué)以及光學(xué)等性質(zhì)，其外表面除了可以非共價(jià)力吸附各種分子，還可以鍵合多種化學(xué)基團(tuán)以實(shí)現(xiàn)增溶及靶向，其內(nèi)部空間則可以包埋離子以及小分子，并且能以最小的毒性穿越細(xì)胞膜，因此在生物醫(yī)學(xué)，包括藥物傳遞、分子影像、基因治療等方面具有較好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種無毒、增敏性能優(yōu)異、具有良好分散性的稀土改性載氧碳納米管的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(I)先將功能化處理后的碳納米管在室溫下浸入稀土改性劑中浸泡2 4小時(shí)，超聲波分散I 3小時(shí),過濾后烘干；(2)將烘干的碳納米管放入樣品室內(nèi)，將樣品室加熱至300 400°C，抽真空至真空度達(dá)到10_3Pa以上，保持樣品室真空狀態(tài)，待樣品室自然冷卻到室溫后，充入9 IOMPa聞純氧氣；(3)同時(shí)記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化，當(dāng)壓強(qiáng)停止下降達(dá)到2 3小時(shí)后，即得產(chǎn)品。步驟(I)所述的碳納米管的功能化處理為將純度為98%的濃硫酸和純度為78%硝酸按體積比3 I的比例配制為混合酸，將碳納米管粉末放置于混合酸中，然后在100°C、下加熱回流0. 5小時(shí)，再用2mol/L的鹽酸在100°c下加熱回流2小時(shí)，再用去離子水沖洗，烘干；所述的碳納米管粉末與混合酸的質(zhì)量體積比為20mg/mL。步驟(I)所述的稀土改性劑的組分重量百分比為稀土化合物I. 5%，乙醇96%，乙二胺四乙酸0.2%，氯化銨0.8%，硝酸0.5%，尿素1%。所述的稀土化合物為氯化鑭、氯化鈰、氧化鑭或氧化鈰中的一種。步驟(I)所述的碳納米管與稀土改性劑的質(zhì)量體積比為2mg/mL。所述的碳納米管包括單壁、雙壁或多壁碳納米管。步驟⑵所述的抽真空是先用機(jī)械泵抽真空3 5小時(shí)，再用分子泵抽2 3小時(shí)，使真空度達(dá)到10_3Pa以上。 所述的稀土改性載氧碳納米管的載氧量通過以下方法計(jì)算得出記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化停止后，取2g/cm3作為碳納米管的密度，用樣品室的體積減去樣品所占的體積，根據(jù)樣品室降低的壓強(qiáng)，計(jì)算出樣品所吸收氧氣的重量，隨后得到樣品吸氧的重量百分比。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，對(duì)碳納米管進(jìn)行功能化處理及稀土改性，并利用設(shè)計(jì)的儲(chǔ)氧實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行載氧實(shí)驗(yàn)，制備一種無毒、增敏性能優(yōu)異、具有良好分散性的稀土改性載氧碳納米管，作為理想的放射增敏劑。


圖I為本發(fā)明儲(chǔ)氧實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-高壓高純氧氣源、2-第一控制閥、3-樣品室、4-體積測(cè)量裝置、5-壓力傳感器、6-記錄電腦、7-第二控制閥、8-真空系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明技術(shù)特征的支持，而不是限定。以下實(shí)施例中采用圖I所示的儲(chǔ)氧實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行儲(chǔ)氧，該儲(chǔ)氧實(shí)驗(yàn)裝置包括高壓高純氧氣源I、第一控制閥2、樣品室3、體積測(cè)量裝置4、壓力傳感器5、記錄電腦6、第二控制閥7、真空系統(tǒng)8 ;高壓高純氧氣源I的出氣口與樣品室3的進(jìn)氣口相連，樣品室3與真空系統(tǒng)8相連，體積測(cè)量裝置4及壓力傳感器5均與樣品室3相連，壓力傳感器5與記錄電腦6相連。還包括第一控制閥2、第二控制閥7，第一控制閥2安裝在所述高壓高純氧氣源I的出氣管上，第二控制閥7安裝在所述真空系統(tǒng)8的連接管上。所述的真空系統(tǒng)包括機(jī)械泵和分子泵。實(shí)施例I :碳納米管成都有機(jī)材料研究所生產(chǎn)的多壁碳納米管。所采用的稀土改性劑的組分重量百分比為稀土化合物I. 5%，乙醇96%，乙二胺四乙酸0. 2%，氯化銨0. 8%，硝酸
0.5%，尿素 1%0I、碳納米管功能化處理將純度為98%的濃硫酸和純度為78%的硝酸按體積比(V(硫酸)V(硝酸))為3 I的比例配制為混合液。稱取2g碳納米管粉末放置于混合酸中，然后在100°C下加熱回流0. 5小時(shí)，再用2mol/L的鹽酸在100°C下加熱回流2小時(shí)，再用去離子水沖洗，烘干；2、將碳納米管在室溫下按濃度為2mg/mL浸入稀土改性劑中浸泡2小時(shí)，超聲波分散(IOOW)I小時(shí)，過濾后烘干；3、烘干的碳納米管用電子天平稱重后放入樣品室內(nèi)，將樣品室加熱至300°C，先用機(jī)械泵抽真空3小時(shí)，再用分子泵抽2小時(shí)，使真空度達(dá)到10_3Pa以上。保持樣品室真空狀態(tài)，待樣品室自然冷卻到室溫后，充入9MPa高純氧氣；4、記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化，當(dāng)壓強(qiáng)停止下降達(dá)到2小時(shí)后，停止記錄。取2g/cm3作為碳納米管的密度。用樣品室的體積減去樣品所占的體積，根據(jù)樣品室降低的壓強(qiáng)，計(jì)算出樣品所吸收氧氣的重量，隨后得到樣品吸氧的重量百分比為I. 3wt%。實(shí)施例2 碳納米管成都有機(jī)材料研究所生產(chǎn)的單壁碳納米管。所采用的稀土改性劑的組分重量百分比為稀土化合物I. 5%，乙醇96%，乙二胺四乙酸0. 2%，氯化銨0. 8%，硝酸
0.5%，尿素 1%0I、碳納米管功能化處理將純度為98%的濃硫酸和純度為78%的硝酸按體積比(V(硫酸)V(硝酸))為3 I的比例配制為混合液。稱取2g碳納米管粉末放置于混合酸中，然后在100°C下加熱回流0. 5小時(shí)，再用2mol/L的鹽酸在100°C下加熱回流2小時(shí)，再用去離子水沖洗，烘干；2、將碳納米管在室溫下按濃度為2mg/mL浸入稀土改性劑中浸泡4小時(shí)，超聲波分散(100W) 3小時(shí)，過濾后烘干；3、烘干的碳納米管用電子天平稱重后放入樣品室內(nèi)，將樣品室加熱至400°C，先用機(jī)械泵抽真空5小時(shí)，再用分子泵抽3小時(shí)，使真空度達(dá)到10_3Pa以上。保持樣品室真空狀態(tài)，待樣品室自然冷卻到室溫后，充入IOMPa高純氧氣；4、同時(shí)壓強(qiáng)測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化，當(dāng)壓強(qiáng)停止下降達(dá)到3小時(shí)后，停止記錄。取2g/cm3作為碳納米管的密度。用樣品室的體積減去樣品所占的體積，根據(jù)樣品室降低的壓強(qiáng)，計(jì)算出樣品所吸收氧氣的重量，隨后得到樣品吸氧的重量百分比
1.Iwt % O權(quán)利要求
1.一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 (1)先將功能化處理后的碳納米管在室溫下浸入稀土改性劑中浸泡2 4小時(shí)，超聲波分散I 3小時(shí),過濾后烘干； (2)將烘干的碳納米管放入樣品室內(nèi)，將樣品室加熱至300 400°C，抽真空至真空度達(dá)到10_3Pa以上，保持樣品室真空狀態(tài)，待樣品室自然冷卻到室溫后，充入9 IOMPa高純氧氣； (3)同時(shí)記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化，當(dāng)壓強(qiáng)停止下降達(dá)到2 3小時(shí)后，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述的碳納米管的功能化處理為將純度為98%的濃硫酸和純度為78%硝酸按體積比3 I的比例配制為混合酸，將碳納米管粉末放置于混合酸中，然后在100°C下加熱回流0.5小時(shí)，再用2mol/L的鹽酸在100°C下加熱回流2小時(shí)，再用去離子水沖洗，烘干；所述的碳 納米管粉末與混合酸的質(zhì)量體積比為20mg/mL。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述的稀土改性劑的組分重量百分比為稀土化合物1.5%，乙醇96%，乙二胺四乙酸0.2%，氯化銨0.8%，硝酸0.5%，尿素1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，所述的稀土化合物為氯化鑭、氯化鈰、氧化鑭或氧化鈰中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的碳納米管與稀土改性劑的質(zhì)量體積比為2mg/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，所述的碳納米管包括單壁、雙壁或多壁碳納米管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的抽真空是先用機(jī)械泵抽真空3 5小時(shí)，再用分子泵抽2 3小時(shí)，使真空度達(dá)到KT3Pa以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，其特征在于，所述的稀土改性載氧碳納米管的載氧量通過以下方法計(jì)算得出記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化停止后，取2g/cm3作為碳納米管的密度，用樣品室的體積減去樣品所占的體積，根據(jù)樣品室降低的壓強(qiáng)，計(jì)算出樣品所吸收氧氣的重量，隨后得到樣品吸氧的重量百分比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稀土改性載氧碳納米管的制備方法，該方法包括以下步驟(1)先將功能化處理后的碳納米管在室溫下浸入稀土改性劑中浸泡2～4小時(shí)，超聲波分散1～3小時(shí)，過濾后烘干；(2)將烘干的碳納米管放入樣品室內(nèi)，將樣品室加熱至300～400℃，抽真空至真空度達(dá)到10-3Pa以上，保持樣品室真空狀態(tài)，待樣品室自然冷卻到室溫后，充入9～10MPa高純氧氣；(3)同時(shí)記錄樣品室內(nèi)的壓強(qiáng)變化，當(dāng)壓強(qiáng)停止下降達(dá)到2～3小時(shí)后，即得產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有無毒、增敏性能優(yōu)異、具有良好分散性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61K41/00GK102743753SQ20121026038
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者吳克瑾, 林清, 王傳英, 王永坤, 程先華, 賈誼君, 雷子恒 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)