本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體系的制備方法。

背景技術(shù)：

近年來,開發(fā)生物相容性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、對藥物的輸送和靶向效率高的納米藥物載體是生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點。多功能無機(jī)納米材料不僅形貌可控、比表面積大,而且易于表面修飾且可賦予其獨特的電、磁、光、吸波等性質(zhì),這不僅有利于其提高抗腫瘤藥物的治療效果,同時還可降低抗腫瘤藥物對人體正常細(xì)胞的毒副作用,因此多功能無機(jī)納米材料在癌癥的治療及藥物輸送方面顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

磁靶向藥物載體中最常用的是Fe₃O₄，現(xiàn)有的方法中主要有溶劑熱和共沉淀等方法，其中溶劑熱法制備出的Fe₃O₄無論在形貌、粒徑還是功能性等方面都比較優(yōu)良，但是卻存在水溶性差的技術(shù)問題；現(xiàn)有技術(shù)在制備Fe₃O₄@ZnO納米復(fù)合材料時，研究者通常是利用修飾劑對其表面進(jìn)行修飾，操作方法復(fù)雜，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，同時解決現(xiàn)有磁性靶向藥物載體比表面積小不利于裝載藥物的問題，本發(fā)明提供了一種空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體及其制備方法。

一種空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體系的結(jié)構(gòu)為Fe₃O₄空心球包覆ZnO納米棒，其中Fe₃O₄空心球粒徑為450～650nm,載藥體系整體的粒徑為1.0～1.5μm。每20～50mg Fe₃O₄空心球負(fù)載0.010～0.012mol ZnO納米棒。優(yōu)選每20～50mg Fe₃O₄空心球負(fù)載0.010～0.012molZnO納米棒。

所述的空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體的制備方法如下：

步驟A、將三價鐵鹽溶于乙二醇中形成溶液Ⅰ；向溶液Ⅰ中加入醋酸鈉，形成溶液Ⅱ攪拌混合；加入十二烷基硫酸鈉，攪拌混合1～2h形成前驅(qū)體溶液；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，200℃反應(yīng)5～14小時；經(jīng)洗滌、干燥后收集得到Fe₃O₄空心球；其中十二烷基硫酸鈉:三價鐵鹽:醋酸鈉的摩爾比為(3～9):30:100；

步驟B、將NaOH溶于65mL乙醇中獲得0.05～0.06M NaOH乙醇溶液；將Zn(Ac)₂·2H₂O和Fe₃O₄空心球分散于65mL乙醇中，在55～65℃下超聲分散同時攪拌1.5h獲得混合溶液Ⅰ，向混合溶液Ⅰ加入0.375～1.5g聚乙烯吡咯烷酮，持續(xù)55～65℃超聲攪拌1h，獲得混合溶液Ⅱ；將NaOH乙醇溶液逐滴加入到混合溶液Ⅱ中，滴加完成后先超聲處理40min，然后再在55～65℃持續(xù)攪拌1h；冷卻后經(jīng)磁分離、洗滌干燥后完成ZnO種子層的負(fù)載得到中間產(chǎn)物；NaOH:Zn(Ac)₂·2H₂O的摩爾比為3:1，F(xiàn)e₃O₄空心球加入量為20～50mg；混合溶液Ⅰ中Zn(Ac)₂濃度為0.007～0.008M；

步驟C、將1M的硝酸鋅溶液和1M的六次甲基四胺溶液混合，攪拌至有渾濁物產(chǎn)生，加入20～50mg中間產(chǎn)物，80℃攪拌4小時，冷卻后經(jīng)洗滌干燥后得到空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體系。

步驟B中的反應(yīng)溫度優(yōu)選60℃。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明公開了一種空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體系的制備方法，將Fe₃O₄空心球與ZnO納米棒有機(jī)結(jié)合起來，制備出一種三維多功能海膽型納米復(fù)合載體，該載體系統(tǒng)兼具光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，且比表面積大，利于裝載藥物，且該制備方法操作簡單，條件溫和，成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

相比以往采用溶劑熱法制備Fe₃O₄空心球時，由于有機(jī)溶液的引入，導(dǎo)致Fe₃O₄空心球的水溶性較差，且需要在較長的時間形成空心結(jié)構(gòu)。而本發(fā)明通過改進(jìn)溶劑熱法，加入十二烷基硫酸鈉(SDS)表面活性劑，不但可以縮短Fe₃O₄空心球的制備時間，且可以改善Fe₃O₄空心球的水溶性，該方法操作方法簡單，成本低，利于大規(guī)模生產(chǎn)。

相比以往在制備Fe₃O₄@ZnO納米復(fù)合材料時，通常是利用修飾劑對其表面進(jìn)行修飾，操作方法復(fù)雜。而本發(fā)明采用兩步自組裝水熱法(包括ZnO種子層的負(fù)載、ZnO納米棒的生長)，制備工藝新穎，制備方法簡單，合成溫度低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是Fe₃O₄空心球透射電鏡圖(TEM)。

圖2是海膽型Fe₃O₄@ZnO磁光納米藥物載體的掃描電鏡圖(SEM)。

圖3是海膽型Fe₃O₄@ZnO磁光納米藥物載體的透射電鏡圖(TEM)。

圖4是海膽型Fe₃O₄@ZnO磁光納米藥物載體的磁滯回線圖。橫坐標(biāo)為外加磁場強(qiáng)度，縱坐標(biāo)為磁化強(qiáng)度。

圖5是海膽型Fe₃O₄@ZnO磁光納米藥物載體的熒光光譜圖(PL)。橫坐標(biāo)為波長，縱坐標(biāo)為熒光強(qiáng)度。

具體實施方式

實施例1

步驟A、將三價鐵鹽溶于乙二醇中形成溶液Ⅰ；向溶液Ⅰ中加入醋酸鈉，形成溶液Ⅱ攪拌混合；加入十二烷基硫酸鈉，攪拌混合1～2h形成前驅(qū)體溶液；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，200℃反應(yīng)5～14小時；經(jīng)洗滌、干燥后收集得到Fe₃O₄空心球；其中十二烷基硫酸鈉:三價鐵鹽:醋酸鈉的摩爾比為(3～9):30:100；

步驟B、將NaOH溶于65mL乙醇中獲得0.05～0.06M NaOH乙醇溶液；將Zn(Ac)₂·2H₂O和Fe₃O₄空心球分散于65mL乙醇中，在60℃下超聲分散同時機(jī)械攪拌1.5h獲得混合溶液Ⅰ，向混合溶液Ⅰ加入0.375～1.5g聚乙烯吡咯烷酮，持續(xù)60℃超聲攪拌1h，獲得混合溶液Ⅱ；將NaOH乙醇溶液逐滴加入到混合溶液Ⅱ中，滴加完成后先超聲處理40min，然后再在60℃持續(xù)機(jī)械攪拌1h；冷卻后經(jīng)磁分離、洗滌干燥后完成ZnO種子層的負(fù)載得到中間產(chǎn)物；NaOH:Zn(Ac)₂·2H₂O的摩爾比為3:1，F(xiàn)e₃O₄空心球加入量為20～50mg；混合溶液Ⅰ中Zn(Ac)₂濃度為0.007～0.008M；

步驟C、將1M的硝酸鋅溶液和1M的六次甲基四胺溶液混合，攪拌至有渾濁物產(chǎn)生，加入20～50mg中間產(chǎn)物，80℃機(jī)械攪拌4小時，冷卻后經(jīng)洗滌干燥后得到空心海膽型磁光納米復(fù)合載藥體系。

實施例2

步驟A、將1.62g FeCl₃·6H₂O加入到60mL乙二醇溶液中，機(jī)械攪拌30分鐘，使其完全溶解形成黃色溶液①，然后將2.7g NaAc·3H₂O加入到上述溶液①中，持續(xù)機(jī)械攪拌1小時，形成混合溶液②。將0.1839g十二烷基硫酸鈉加入到上述混合溶液②中，繼續(xù)機(jī)械攪拌1小時，獲得最終的前驅(qū)體溶液。然后將前驅(qū)體溶液裝入容積為100mL的內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在200℃下反應(yīng)10h。溶劑熱反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，取出產(chǎn)物，洗滌干燥，獲得Fe₃O₄空心球。

步驟B、將0.15g NaOH溶于65mL乙醇中，磁力攪拌一定時間至溶解，獲得NaOH溶液。將0.27g Zn(Ac)₂·2H₂O和50mg Fe₃O₄空心球分散于160mL乙醇中，60℃超聲攪拌1.5h，獲得混合溶液，然后將0.375g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到上述混合溶液中，持續(xù)60℃超聲攪拌1h，獲得混合溶液①，然后將NaOH溶液逐滴加入到混合溶液①中超聲40min,60℃持續(xù)機(jī)械攪拌1h。水熱反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，磁分離中間產(chǎn)物，并用去離子水和無水乙醇反復(fù)洗滌多次。將中間產(chǎn)物50℃真空干燥箱中干燥6小時。

步驟C、將2.9749g Zn(NO₃)·6H₂O,1.4019g六次甲基四胺(HMTA)分別溶于100ml去離子水中，配成濃度為0.1M溶液。將上述兩種溶液混合攪拌15min，至有渾濁物質(zhì)產(chǎn)生，得到混合溶液.將混合溶液轉(zhuǎn)移到三頸燒瓶中，加入20mg上述中間產(chǎn)物，80℃機(jī)械攪拌4h。冷卻至室溫，將灰色固體沉淀用去離子水和無水乙醇反復(fù)洗滌多次。將所述的灰色固體沉淀于50℃真空干燥箱中干燥6小時,獲得最終的樣品。

從圖1可以看出，F(xiàn)e₃O₄小球為空心結(jié)構(gòu)，粒徑為600nm。從圖2中可以看出ZnO納米棒均勻的生長在Fe₃O₄球表面，形成海膽型復(fù)合材料。從圖3的透射電鏡照片上中可以看出Fe₃O₄@ZnO磁光納米復(fù)合材料為中空海膽型。從圖4的磁滯回線上可以看到?jīng)]有明顯的剩磁和矯頑力，表明樣品呈現(xiàn)超順磁性，且飽和磁化強(qiáng)度足夠大，確保實現(xiàn)其磁靶向性功能。圖5表明了其較好的光學(xué)性質(zhì)。