1.一種用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)以油酸鈉與氯化鐵為原料,溶于乙醇、去離子水與環(huán)己烷的混合液,在60-80℃冷凝回流的環(huán)境中反應(yīng)3-6小時(shí),加水振蕩反復(fù)洗滌后,棄去油相,于100-140℃下真空干燥一夜,得油酸鐵;
(2)采用熱裂解法,以步驟(1)所得油酸鐵為原料,溶于油酸與十八烯的混合液中、在真空100-120℃的環(huán)境下加熱20-40min,其后充入惰性氣體,逐步升溫至310-320℃并冷凝回流20-40min,冷卻至室溫后加入乙醇沉淀,取該沉淀溶于正己烷或環(huán)己烷中,離心取清液,再向清液中加入適量乙醇,離心取沉淀,如此重復(fù)洗滌3次,得到的黑色固體Fe3O4納米晶,溶于正己烷或環(huán)己烷中,得到Fe3O4分散液;
(3)將油酸鈉溶于80-100℃的去離子水中,取步驟(2)配好的Fe3O4分散液加至油酸鈉溶液中,超聲分散5-20min后,放入烘箱中40-70℃干燥至溶液不分層,得到混合物A;
(4)以2,4-二羥基苯甲酸、六次甲基四胺、步驟(3)得到的混合物A為原料,溶于80-100℃的去離子水中,超聲分散5-20min后,在160℃下保溫4h,在弱酸-弱堿相互作用的誘導(dǎo)下,通過水熱過程分子進(jìn)行自組裝,生成具有空腔的、內(nèi)部包含有Fe3O4納米晶的空心聚合物殼納米球(hollow polymer nanospheres,簡稱h-P),即Fe3O4@h-P,自然冷卻后離心、洗滌、干燥成Fe3O4@h-P粉末;
(5)采用熱解法,在弱還原氣氛中(H2/Ar=5%/95%),在500℃下加熱2h,使Fe3O4@h-P的聚合物殼碳化,生成具有空腔的、內(nèi)部包含有Fe3O4納米晶的空心碳?xì)ぜ{米球(hollow carbon shell nanospheres,簡稱h-C),即Fe3O4@h-C;
(6)采用溶劑揮發(fā)法,以上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子的環(huán)己烷溶液與步驟(5)中合成的Fe3O4@h-C為原料,先將Fe3O4@h-C溶于乙醇中,再將UCNPs的環(huán)己烷溶液用環(huán)己烷稀釋,其后將Fe3O4@h-C的乙醇溶液在攪拌下緩慢加入該混合溶液中,攪拌20-50min后,加熱至40-60℃,敞口攪拌至溶劑除盡,UCNPs均勻附著至Fe3O4@h-C上,冷卻后將所得固體用環(huán)己烷反復(fù)離心洗滌,至離心所得上清液用980nm激光照射觀察不到熒光,取離心所得固體,既為Fe3O4@h-C@UCNPs;
(7)采用EDC偶聯(lián)法合成C18PMH-mPEG,將聚(馬來酸酐-1-十八碳烯)(C18PMH)與溶于CH2Cl2/TEA混合溶液中的氨基聚乙二醇(mPEG-NH2)在室溫下反應(yīng)2-4h,然后加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(EDC·HCl)為偶聯(lián)劑,再攪拌12-36h,得到其mPEG-C18PMH粗產(chǎn)物,采用超純水對所得mPEG-C18PMH粗產(chǎn)物進(jìn)行透析,通過透析膜(截留分子量MWCO為12000-14000)兩天,最后冷凍干燥,即得C18PMH-mPEG粉末;所述C18PMH與mPEG-NH2質(zhì)量比為1:5;
(8)通過油酸鏈-C18鏈的疏水作用,在Fe3O4@h-C@UCNPs表面負(fù)載mPEG-C18PMH,先將步驟(6)所得Fe3O4@h-C@UCNPs分散于氯仿中,得到Fe3O4@h-C@UCNPs的氯仿分散液,再將步驟(7)所得mPEG-C18PMH溶于等體積的氯仿中,其后緩慢加入Fe3O4@h-C@UCNPs的氯仿分散液,升溫至30-45℃并進(jìn)行敞口攪拌,直至氯仿?lián)]發(fā)完全,得到灰黑色膠狀物,立即加入去離子水,繼續(xù)攪拌使固體均勻分散,離心后用去離子水反復(fù)洗滌,既得具有親水性的Fe3O4@h-C@UCNPs@PEG。
2.如權(quán)利要求1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述UCNPs包括有NaGdF4:Yb3+/Er3+、NaGdF4:Yb3+/Er3+@NaGdF4、NaGdF4:Yb3+/Tm3+、NaGdF4:Yb3+/Tm3+@NaGdF4。
3.如權(quán)利要求2所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中油酸鈉與氯化鐵的摩爾比為1:1 。
4.如權(quán)利要求1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)中油酸鐵、油酸、十八烯的摩爾比為:2:1:39.6。
5.如權(quán)利要求1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中油酸鈉與Fe3O4納米晶的質(zhì)量比為20:3。
6.如權(quán)利要1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(6)中UCNPs與Fe3O4@h-C的質(zhì)量比為1:170~1:50。
7.如權(quán)利要求1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(7)中C18PMH與mPEG-NH2質(zhì)量比為1:5。
8.如權(quán)利要1所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(8)中mPEG-C18PMH與Fe3O4@h-C@UCNPs的質(zhì)量比為1:2~5:6。
9.一種由權(quán)利要求1所述方法制備的用于腫瘤成像與治療的納米材料,其特征在于,該納米材料具有核-殼結(jié)構(gòu),包括外部殼層與內(nèi)部核心,所述外部殼層包括碳化聚合物殼層,碳化聚合物殼層上還附著有上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子(UCNPs)層,上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子層表面經(jīng)過PEG改性修飾,所述內(nèi)部核心為均勻分散在內(nèi)部空腔中的具有超順磁性的Fe3O4納米晶,所述納米材料具有磁靶向、磁共振成像(MRI)、上轉(zhuǎn)換發(fā)光成像、光熱治療功能,可實(shí)現(xiàn)腫瘤的診斷治療一體化。
10.如權(quán)利要求9所述的用于腫瘤成像與治療的納米材料,其特征在于,所述上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子層由若干上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子均勻排列而成,該上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子包括有NaGdF4:Yb3+/Er3+、NaGdF4:Yb3+/Er3+@NaGdF4、NaGdF4:Yb3+/Tm3+、NaGdF4:Yb3+/Tm3+@NaGdF4。