一種磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種集磁性和熒光于一體的多功能石墨烯納米復(fù)合材料及制備方法，屬于無機(jī)納米材料【技術(shù)領(lǐng)域】。首先分別制備ZnO量子點(diǎn)和具有介孔結(jié)構(gòu)的Fe3O4納米顆粒，然后在這兩種納米粒子表面包裹一層SiO2殼層并對(duì)其氨基化。將氨基化的復(fù)合納米顆粒通過共價(jià)交聯(lián)的方式嫁接到表面預(yù)羧基化的氧化石墨烯表面，最終得到一種具有磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料。利用本發(fā)明制備的氧化石墨烯復(fù)合材料具有明顯的磁性性能，且由于石墨烯本身極大地比表面積，因此在藥物靶向運(yùn)輸載體方面具有很好地應(yīng)用前景，其優(yōu)良的熒光性能有望實(shí)現(xiàn)在作為藥物載體時(shí)對(duì)其傳輸路徑進(jìn)行示蹤。
【專利說明】一種磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)納米材料和生物醫(yī)藥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可用作靶向藥物載體的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用較多的石墨烯衍生物主要是功能化的氧化石墨烯，近年來，將金屬納米粒子、磁性納米粒子負(fù)載到氧化石墨烯表面制備復(fù)合材料，并探索其在材料、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用的研究發(fā)展迅速。目前國內(nèi)外已有的關(guān)于其在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用主要用于生物成像、生物檢測、腫瘤治療和藥物載體方面，這些研究都取得了可喜的成果。氧化石墨烯作為藥物載體的研究方面:首先石墨烯具有超高的比表面積和η電子共軛體系。氧化石墨烯可以通過堆積和氫鍵作用負(fù)載藥物，并且可以以極細(xì)小顆粒態(tài)懸浮于水溶液或生理環(huán)境體系。研究表明，氧化石墨烯可被細(xì)胞吸收而沒有明顯的細(xì)胞毒性，對(duì)一些芳香類的小分子藥物具有超強(qiáng)的吸附能力，有機(jī)分子對(duì)其表面功能化的氧化石墨烯作為藥物載體時(shí)具有其他材料無可比擬的超高載藥率，抗癌藥物阿霉素在石墨烯上的載藥率高達(dá)400%，遠(yuǎn)高于一般納米材料載體，同時(shí)，功能化的氧化石墨烯水溶性好并有良好的生物安全性，非常適合做藥物載體。雖然從已報(bào)道的少量研究結(jié)果可以看出，石墨烯氧化物作為藥物載體是可行的，其載藥量和可控性具有顯著優(yōu)勢，但是目前利用石墨烯氧化物制備靶向藥物載體的研究還相對(duì)很少，因此有必要加大此項(xiàng)研究力度，早日實(shí)現(xiàn)氧化石墨烯基藥物載體在實(shí)際中的應(yīng)用。
[0003]將磁性納米顆粒裝載到石墨烯表面制備的磁性靶向藥物載體，在實(shí)際疾病治療中具有極大的應(yīng)用潛力。關(guān)于磁性納米粒子改性石墨烯的研究已有少量報(bào)道，這些磁性納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料有望在磁靶向載藥，生物分離，磁共振成像，以及在去除污水中稠環(huán)污染物等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。以上研究中，所用磁性粒子都為實(shí)心Fe3O4納米顆粒，其中磁性粒子在復(fù)合材料中僅起到使材料具有磁性能的作用，而納米粒子的結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料中并未體現(xiàn)出明顯的作用。如果將磁性粒子做成介孔結(jié)構(gòu)，然后將其負(fù)載到氧化石墨烯表面，就可以將介孔材料的高負(fù)載性、Fe3O4納米顆粒的磁性能與石墨烯良好的生物相容性和極大比表面積相結(jié)合，制備既具有磁靶向性，又具有高載藥量和低毒性及良好生物相容性的復(fù)合靶向藥物載體。量子點(diǎn)(QDs )是指半徑小于或接近激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶，由于受光照射能激發(fā)出可見熒光，是一種新型的熒光材料。熒光量子點(diǎn)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，并且其熒光峰位置可隨量子點(diǎn)的物理尺寸和化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)控，因而有望取代傳統(tǒng)的有機(jī)染色劑而在生物熒光成像、生物大分子識(shí)別及其檢測等方面得到廣泛的應(yīng)用。量子點(diǎn)用作突光標(biāo)記物示蹤觀察活細(xì)胞或組織的結(jié)構(gòu)與活動(dòng)乃至進(jìn)行動(dòng)物活體成像以及用于追蹤藥物顆粒在體內(nèi)的走向和作用的研究已有大量報(bào)道。這些報(bào)道中所用的量子點(diǎn)大多采用膠體化學(xué)方法在有機(jī)體系中合成，因此得到的量子點(diǎn)水溶性差，并且合成的量子點(diǎn)組成主要是Cd的氧族元素二元化合物及其核殼結(jié)構(gòu)。Cd是一種有劇毒的重金屬元素，含Cd量子點(diǎn)在生物標(biāo)記過程中容易釋放Cd2+而損傷生物體。雖然含鎘量子點(diǎn)的制備和結(jié)構(gòu)、性能檢測已經(jīng)非常成熟，而且大量研究已經(jīng)表明采用表面修飾技術(shù)或水相合成方法可以大大改善含Cd量子點(diǎn)的穩(wěn)定性和安全性，但是依然不能完全消除這類量子點(diǎn)在使用過程中會(huì)分解出游離Cd2+的可能性，因此含鎘量子點(diǎn)的生物安全性仍然沒有得到根本的解決。因此，從生物安全性和應(yīng)用角度來說，積極開展低毒性或生物兼容性量子點(diǎn)材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能的研究將成為未來量子點(diǎn)材料的發(fā)展方向。目前，應(yīng)用于生物熒光檢測的低毒性或生物兼容性量子點(diǎn)主要是ZnS、ZnSe和ZnO量子點(diǎn)。ZnO作為生物熒光標(biāo)記的量子點(diǎn)，較含有Cd的量子點(diǎn)的生物毒性較小，對(duì)于被測試的動(dòng)物和測試研究者來說，都十分安全。作為安全無毒、價(jià)廉物美的一種新型發(fā)光材料，ZnO量子點(diǎn)在基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用兩方面，都有十分重要的價(jià)值。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可用作靶向藥物載體的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料及制備方法。
[0006]本發(fā)明提供的方法是將二氧化硅包裹的(介孔Fe3O4磁性納米顆粒-ZnO量子點(diǎn))通過共價(jià)交聯(lián)的方式引入到氧化石墨烯表面，得到一種氧化石墨烯基復(fù)合材料。其中，氧化石墨烯本身和Fe3O4磁性納米顆粒中的介孔結(jié)構(gòu)使整個(gè)材料具有較高的比表面積，而低毒性的ZnO量子點(diǎn)的選擇和二氧化硅殼層的包覆進(jìn)一步提高了氧化石墨烯材料的生物相容性，最終得到具有磁性熒光雙功能、高比表面積和良好生物相容性的氧化石墨烯復(fù)合材料，有望在藥物載體方面具有很好的應(yīng)用前景。具體包括以下步驟:
(I)氧化石墨烯的制備
將石墨粉末加AH2S04、K2S208、P205的混合液中，7(T85°C反應(yīng):T6h。然后加水稀釋，并過濾洗滌以除去多余的酸。所得預(yù)產(chǎn)物在室溫下干燥過夜，然后將預(yù)氧化的石墨加入&H2S04，在冰水浴保護(hù)下逐步加入KMnO4，此混合物在3(T35°C下攪拌反應(yīng)30 min后于85?95°C進(jìn)行反應(yīng)f 2h，后加水稀釋，使其沸騰反應(yīng)2(T40min，再攪拌f 2小時(shí)后，加水和30%的H2O2溶液靜置沉淀?；旌衔镞^濾后用稀鹽酸沖洗數(shù)次，再用水沖洗至中性。最后將所得產(chǎn)物透析一周純化除去剩余的金屬離子，得到的氧化石墨在室溫條件下超聲剝離3(T50min，得到濃度大約為0.rimg ?ι?Γ1的氧化石墨烯儲(chǔ)備液。使用1-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)使氧化石墨烯平面及邊緣的羧基活化。
[0007](2)介孔Fe3O4磁性納米顆粒的制備
室溫下將Fe(NO3) 3.9H20溶于乙二醇中，攪拌3小時(shí)后于7(T80°C加熱至形成干的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠。將形成的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠放在水平管式爐中38(T450°C進(jìn)行熱解后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物分別用純水和酒精洗滌后于7(T80°C干燥箱中干燥。最后加入適量的TMA對(duì)四氧化三鐵進(jìn)行修飾，后超聲、搖勻并分散在去離子水中得到不同濃度的介孔Fe3O4納米粒子儲(chǔ)備液。
[0008](3)具有熒光顏色可調(diào)ZnO量子點(diǎn)的制備
室溫下，將Zn (OAc) 2.2H20和L1H.H2O按照摩爾比2:3溶于TEG中，持續(xù)攪拌直至溶液發(fā)冷光。后按照一定摩爾比B (Mg:Zn)將Mg(OAc) 2.4H20加入到上述溶液中，冰水浴條件下超聲處理2?5min，純化，得到不同發(fā)光顏色的ZnO量子點(diǎn)。
[0009](4)(介孔 Fe3O4 -ZnO 量子點(diǎn))OS12 的制備
將環(huán)己烷、曲拉通X-100和正己醇按照體積比4:1:1加入燒杯，攪拌15?30min后加入200ul的Fe3O4納米粒子溶液和800ulZn0量子點(diǎn)溶液(濃度:I?10mmol/l )，攪拌l(T30min后，再加入120ul NH4.0H和120ul PDDA溶液(0.075%V/V)。繼續(xù)攪拌20min后向系統(tǒng)中加入80ul TE0S，避光條件下繼續(xù)劇烈攪拌12?24h。最后再向該體系中加入2(T30ml的丙酮，得到(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子，最后使用APS和THPMP將復(fù)合粒子表面進(jìn)行氨基功能化。
[0010](5)磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
將氨基化的(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12納米復(fù)合顆粒通過共價(jià)交聯(lián)的方法引入到羧基化的氧化石墨烯表面，得到具有磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料。
[0011]本發(fā)明中，步驟(I)中所述H2S04、K2S2O8, P2O5的混合液、中各組分的質(zhì)量比為:10:1:1。
[0012]本發(fā)明中，步驟(3)中所述摩爾比B (Mg:Ζη) = (0?0.1)。
[0013]本發(fā)明中，步驟(4)中所述Fe3O4納米粒子溶液濃度為f lOmmol/1，ZnO量子點(diǎn)溶液濃度為I?lOmmol/1。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明制備出的石墨烯納米復(fù)合材料將介孔Fe3O4納米顆粒的磁性、孔道效應(yīng)、高比表面積和ZnO量子點(diǎn)的熒光性能及氧化石墨烯的超大比表面積、良好的生物兼容性等相融合，可以作為一種具有磁靶向性、熒光性和高載藥量的新型藥物載體。
[0015]2、目標(biāo)產(chǎn)物不僅可以實(shí)現(xiàn)藥物的靶向運(yùn)輸，還可以對(duì)藥物運(yùn)輸過程進(jìn)行熒光示蹤，具有極大的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是制備的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的SEM圖。
[0018]圖2是制備的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的TEM圖。
[0019]圖3是制備的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的PL譜圖。
[0020]圖4是制備的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的磁化曲線圖。
[0021]

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
(I)氧化石墨烯的制備
將2g石墨粉加入25g濃H2SO4,2.5g K2S2O8和2.5g P2O5的混合液中，80°C反應(yīng)3h。然后加500ml水稀釋，并過濾洗滌以除去多余的酸。所得預(yù)產(chǎn)物在室溫下干燥過夜，然后將預(yù)氧化的石墨加入10ml濃H2SO4中，在冰水浴保護(hù)下逐步加入13g KMnO4，此混合物在35°C下攪拌反應(yīng)30 min后于85°C進(jìn)行反應(yīng)2h，后加水稀釋，使其沸騰反應(yīng)30min，再攪拌I小時(shí)后，加500ml水和20ml和30%的H2O2溶液靜置沉淀?；旌衔镞^濾后用1:10的稀鹽酸沖洗5次，再用水沖洗至中性。最后將所得產(chǎn)物透析一周純化除去剩余的金屬離子，得到的氧化石墨在室溫條件下超聲剝離30min，配置成濃度大約為0.5mg/ml的氧化石墨烯儲(chǔ)備液。向50ml氧化石墨烯的分散液中加入I mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和0.5 mg N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，攪拌30min，使GO平面及邊緣的羧基活化。
[0024](2)介孔Fe3O4磁性納米顆粒的制備
室溫下將0.02mol Fe (NO3) 3.9H20溶于25ml乙二醇中，攪拌3小時(shí)后于80°C加熱至形成干的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠。將Ig形成的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠放在水平管式爐中，以10°C /min的升溫速率到400°C保持12h后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物分別用純水和酒精洗滌后于70°C干燥箱中干燥12h。將干燥后的產(chǎn)物中加入適量的TMA，超聲Imin后分散在1ml去離子水中，得到濃度約為10 mmol /L的介孔Fe3O4納米粒子儲(chǔ)備液。
[0025](3)具有熒光顏色可調(diào)ZnO量子點(diǎn)的制備
室溫下，將 0.002molZn (OAc) 2.2H20 和 0.003mol 的 L1H.H2O 溶于 40ml TEG 中，持續(xù)攪拌直至溶液發(fā)冷光，純化，配置成lOmmol/1的ZnO量子點(diǎn)。
[0026](4)(介孔 Fe3O4 -ZnO 量子點(diǎn))OS12 的制備
將15ml環(huán)己燒、3.6ml曲拉通X-100和3.6ml正己醇加入燒杯，攪拌15min后加入200ul的濃度lOmmol/1的Fe3O4納米粒子溶液和800ul濃度10mmol/l的ZnO量子點(diǎn)溶液，攪拌 1min 后，再加入 120ul NH4.0Η 和 120ul PDDA 溶液(0.075%V/V)。繼續(xù)攪拌 20min 后向系統(tǒng)中加入80ul TE0S，避光條件下繼續(xù)劇烈攪拌24h。最后再向該體系中加入20ml的丙酮，得到(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。將30ulAPS和80ulTHPMP加入到制備的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子中，攪拌24h，最后得到表面氨基化的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。
[0027](5)磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
將20ml (4)中得到的氨基功能化(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子加入到50ml濃度0.5mg/ml羧基活化的GO分散液中反應(yīng)2 h，使(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子表面的氨基與GO的羧基共價(jià)交聯(lián)形成酰胺鍵。然后通過多次清洗和磁分離的步驟，得到目標(biāo)產(chǎn)物磁性熒光多功能性的GO復(fù)合納米顆粒。
[0028]實(shí)施例2
(I)氧化石墨烯的制備
將2g石墨粉加入25g濃H2SO4,2.5g K2S2O8和2.5g P2O5的混合液中，70°C反應(yīng)5h。然后加500ml水稀釋，并過濾洗滌以除去多余的酸。所得預(yù)產(chǎn)物在室溫下干燥過夜，然后將預(yù)氧化的石墨加入150ml濃H2SO4中，在冰水浴保護(hù)下逐步加入20g KMnO4，此混合物在30°C下攪拌反應(yīng)30 min后于85°C進(jìn)行反應(yīng)2h，后加水稀釋，使其沸騰反應(yīng)30min，再攪拌I小時(shí)后，加500ml水20ml和30%的H2O2溶液靜置沉淀?；旌衔镞^濾后用1:10的稀鹽酸沖洗5次，再用水沖洗至中性。最后將所得產(chǎn)物透析一周純化除去剩余的金屬離子，得到的氧化石墨在室溫條件下超聲剝離30min，配置成濃度大約為0.2 mg/ml的氧化石墨烯儲(chǔ)備液。向50ml氧化石墨烯的分散液中加入0.5 mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和
0.2 mg N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，攪拌30min，使GO平面及邊緣的羧基活化。
[0029](2)介孔Fe3O4磁性納米顆粒的制備
室溫下將0.02mol Fe (NO3) 3.9H20溶于25ml乙二醇中，攪拌3小時(shí)后于70°C加熱至形成干的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠。將Ig形成的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠放在水平管式爐中，以10°C /min的升溫速率到400°C保持12h后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物分別用純水和酒精洗滌后于70°C干燥箱中干燥12h。將干燥后的產(chǎn)物中加入適量的TMA，超聲Imin后分散在10ml去離子水中,得到濃度約為I mmol /L的介孔Fe3O4納米粒子儲(chǔ)備液。
[0030](3)具有熒光顏色可調(diào)ZnO量子點(diǎn)的制備
室溫下，將 0.002molZn (OAc) 2.2H20 和 0.003mol 的 L1H.H2O 溶于 40ml TEG 中，持續(xù)攪拌直至溶液發(fā)冷光。將0.0002mol的Mg (OAc) 2.4H20加入到上述溶液中，冰水浴條件下超聲處理5min,純化,配置成10mmol/l的ZnO量子點(diǎn)。
[0031](4)(介孔 Fe3O4 -ZnO 量子點(diǎn))OS12 的制備
將15ml環(huán)己燒、3.6ml曲拉通X-100和3.6ml正己醇加入燒杯，攪拌15min后加入200ul的濃度lmmol/1的Fe3O4納米粒子溶液和800ul濃度10mmol/l的ZnO量子點(diǎn)溶液，攪拌 1min 后，再加入 120ul NH4.0Η 和 120ul PDDA 溶液(0.075%V/V)。繼續(xù)攪拌 20min 后向系統(tǒng)中加入80ul TE0S，避光條件下繼續(xù)劇烈攪拌24h。最后再向該體系中加入20ml的丙酮，得到(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。將30ulAPS和80ulTHPMP加入到制備的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子中，攪拌24h，最后得到表面氨基化的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。
[0032](5)磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
將20ml (4)中得到的氨基功能化(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子溶液加入到50ml濃度0.2 mg/ml的羧基活化GO分散液中反應(yīng)2 h，使(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子表面的氨基與GO的羧基共價(jià)交聯(lián)形成酰胺鍵。然后通過多次清洗和磁分離的步驟，得到目標(biāo)產(chǎn)物磁性熒光多功能性的GO復(fù)合納米顆粒。
[0033]實(shí)施例3
(I)氧化石墨烯的制備
將2g石墨粉加入25g濃H2SO4,2.5g K2S2O8和2.5g P2O5的混合液中，80°C反應(yīng)3h。然后加500ml水稀釋，并過濾洗滌以除去多余的酸。所得預(yù)產(chǎn)物在室溫下干燥過夜，然后將預(yù)氧化的石墨加入10ml濃H2SO4中，在冰水浴保護(hù)下逐步加入13g KMnO4，此混合物在35°C下攪拌反應(yīng)30 min后于85°C進(jìn)行反應(yīng)2h，后加水稀釋，使其沸騰反應(yīng)30min，再攪拌I小時(shí)后，加500ml水和20ml和30%的H2O2溶液靜置沉淀?；旌衔镞^濾后用1:10的稀鹽酸沖洗5次，再用水沖洗至中性。最后將所得產(chǎn)物透析一周純化除去剩余的金屬離子，得到的氧化石墨在室溫條件下超聲剝離30min，配置成濃度大約為0.lmg/ml的氧化石墨烯儲(chǔ)備液。向50ml氧化石墨烯的分散液中加入2mg 1_(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和0.1mg N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)，攪拌30min，使GO平面及邊緣的羧基活化。
[0034](2)介孔Fe3O4磁性納米顆粒的制備
室溫下將0.02mol Fe (NO3) 3.9H20溶于25ml乙二醇中，攪拌3小時(shí)后于80°C加熱至形成干的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠。將Ig形成的Fe (NO3) 3—乙二醇凝膠放在水平管式爐中，以10°C /min的升溫速率到400°C保持12h后自然冷卻至室溫，將產(chǎn)物分別用純水和酒精洗滌后于70°C干燥箱中干燥12h。將干燥后的產(chǎn)物中加入適量的TMA，超聲Imin后分散在1ml去離子水中，得到濃度約為10 mmol /L的介孔Fe3O4納米粒子儲(chǔ)備液。
[0035](3)具有熒光顏色可調(diào)ZnO量子點(diǎn)的制備室溫下，將 0.002molZn (OAc) 2.2H20 和 0.003mol 的 L1H.H2O 溶于 40ml TEG 中，持續(xù)攪拌直至溶液發(fā)冷光，將0.0OOlmol的Mg (OAc) 2.4H20加入到上述溶液中，冰水浴條件下超聲處理5min,純化,配置成10mmol/l的ZnO量子點(diǎn)(4)(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12的制備
將15ml環(huán)己燒、3.6ml曲拉通X-100和3.6ml正己醇加入燒杯，攪拌15min后加入200ul的濃度lOmmol/1的Fe3O4納米粒子溶液和800ul濃度10mmol/l的ZnO量子點(diǎn)溶液，攪拌 1min 后，再加入 120ul NH4.0Η 和 120ul PDDA 溶液(0.075%V/V)。繼續(xù)攪拌 20min 后向系統(tǒng)中加入80ul TE0S，避光條件下繼續(xù)劇烈攪拌24h。最后再向該體系中加入20ml的丙酮，得到(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。將30ulAPS和80ulTHPMP加入到制備的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子中，攪拌24h，最后得到表面氨基化的(介孔Fe3O4 -ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子。
[0036](5)磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
將20ml (4)中得到的氨基功能化(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子加入到50ml濃度0.lmg/ml羧基活化的GO分散液中反應(yīng)2 h，使(介孔Fe3O4-ZnO量子點(diǎn))OS12復(fù)合納米粒子表面的氨基與GO的羧基共價(jià)交聯(lián)形成酰胺鍵。然后通過多次清洗和磁分離的步驟，得到目標(biāo)產(chǎn)物磁性熒光多功能性的GO復(fù)合納米顆粒。
【權(quán)利要求】
1.一種可用作靶向藥物載體的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料，其特征在于該材料由氧化石墨烯、磁性納米顆粒和熒光納米顆粒三部分組成，其中磁性納米顆粒為具有介孔結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵納米顆粒，熒光納米顆粒為具有低毒性且熒光顏色可調(diào)的氧化鋅量子點(diǎn)，整個(gè)材料具有磁性和熒光雙功能，且具有很高的比表面積和良好的生物相容性。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料，其特征在于磁性納米顆粒和熒光納米顆粒在負(fù)載到石墨烯表面前，預(yù)先通過二氧化硅進(jìn)行包裹，進(jìn)一步提高了材料的生物相容性。
3.如權(quán)利要求1所述的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于具體合成步驟如下 (1)通過改良的Hummer法制備一定濃度的高質(zhì)量的氧化石墨烯分散液，隨后使用1-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)使GO平面及邊緣的羧基活化； (2)使用溶膠凝膠法制備將硝酸鐵溶于乙二醇中，加熱攪拌一段時(shí)間形成干凝膠，后放入管式爐在一定溫度下熱解，得到介孔Fe3O4磁性納米顆粒； (3)將Zn(OAc)和L1H溶于TEG中，攪拌一段時(shí)間后按照不同摩爾比B=Mg:Zn加入Mg (OAc)2,超聲處理，純化，得到不同發(fā)光顏色的氧化鋅量子點(diǎn)； (4)以介孔Fe3O4磁性納米顆粒和ZnO量子點(diǎn)為核，通過微乳液法，在外層包裹一層二氧化硅，并將這種核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合顆粒表面進(jìn)行氨基化； (5)將(4)中氨基化的納米復(fù)合顆粒通過共價(jià)交聯(lián)的方法引入到羧基化的氧化石墨烯表面，得到具有磁性熒光雙功能的氧化石墨烯復(fù)合材料。
4.如權(quán)利要求3所述的磁性熒光雙功能氧化石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述氧化石墨烯分散液的濃度為0.1-1.0mg.mL—1 ;步驟(3)中通過加入金屬鎂來調(diào)節(jié)氧化鋅量子點(diǎn)的發(fā)光顏色，所述反應(yīng)物摩爾比B=Mg =Zn在(Γ0.1之間變化；步驟(4)中在兩種納米顆粒表面包裹一層氧化硅殼層，提高了最材料的生物相容性；步驟(5)中將二氧化硅包裹的磁性介孔顆粒和氧化鋅量子點(diǎn)引入到氧化石墨烯表面，得到的材料具有磁性和熒光雙功能且生物相容性好,且由于材料組合方式為共價(jià)交聯(lián)，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較聞。
【文檔編號(hào)】C09K11/54GK104263358SQ201410502642
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】張艷華, 黃磊, 肖巍, 鄧瑩, 于弘, 陳慧, 劉煌, 孫蘭蘭 申請(qǐng)人:重慶文理學(xué)院