一种聚氨基酸/MoS制造技术

本发明专利技术提供了一种聚氨基酸/MoS

An amino acid /MoS

The present invention provides a poly amino acid /MoS

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法及应用
本专利技术属于生物纳米材料领域，具体来说是一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法及应用。
技术介绍
癌症是当前威胁人类健康的最危险疾病之一。近年来，肿瘤的病发率以及因为肿瘤引发的死亡率呈现上升的趋势。传统的肿瘤治疗方法包括常见的手术治疗、放疗以及化疗，针对早期肿瘤患者，手术治疗能够达到较好的效果。但对于晚期患者，手术以及放疗失去治疗价值，多采用化疗药物治疗。而化疗存在着一系列的诸如毒副作用大，可致肿瘤的耐药性等不足。光热治疗是近些年来兴起的一种微/无创肿瘤治疗方式，它利用具有光热效果的材料吸收近红外激光并将之转化成热量，使得在肿瘤内部的温度升高，从而对肿瘤造成杀伤效果，最终消融肿瘤。近红外光（波长范围：700-1100nm）具有良好的生物组织穿透性，穿透过程光吸收衰减小、且几乎对正常的生物组织无损伤，因而在生物医学领域特别是肿瘤治疗领域展现了良好的应用前景。在人们日益追求生活质量的今天，设计一种安全高效的肿瘤治疗复合材料具有很重要的研究和实用意义。研究表明，凡是在近红外区域具有吸收激光能力并且具有良好的生物相容性的纳米材料都可以应用于光热治疗的研究。近年来，能够在红外区域有较强吸收的生物纳米材料在肿瘤的光热治疗领域被广泛研究。目前，研究较多的光热材料包括有机聚合物/聚合物、碳纳米材料、硫化铜纳米颗粒、氧化钨、硒化铜以及贵金属纳米材料等。碳材料主要包括碳纳米管及石墨烯，在肿瘤光热治疗研究中备受关注。其中C原子以sp2形式杂化，使得其在近红外区域有较强的吸收。金纳米材料在生物体中具有良好的生物相容性和特殊的表面等离子体共振特性，因而表现出优异的光热转换性能。贵金属纳米材料在NIR激光辐射条件下会发生明显的形貌变化，最终导致光吸收峰的偏移而大幅影响材料的光热性能。而碳材料的吸收系数相对比较低、光热转化效率低等缺点，限制了其进一步应用。因此，开发新型的具有良好的光热稳定性和较高的光热转换效率的光热转换材料是肿瘤的光热治疗研究领域的当务之急。作为一种最新开发出来的纳米材料，二维纳米片显示出了与其超薄和二维“类石墨烯”结构密切关联的特殊性质，如极高的比表面积和较强的表面吸附特性等。正是因为这些特殊性质，二维过渡金属硫化物（transitionmetaldichalcogenides，TMDs）在生物医学领域的应用受到了广泛关注。作为TMDs的一员，MoS2因具有低成本、低毒、光热转换高等优点受到众多研究者的关注。目前，MoS2纳米颗粒（纳米团簇）的制备过程中多需要添加有毒有害试剂（如水合肼）等，产量低，有背绿色化学合成的原理；而且，所得纳米团簇需要进一步修饰才可以符合应用要求，修饰工艺复杂，限制了基于MoS2纳米颗粒（纳米团簇）应用。迄今为止，本领域尚未开发一种能够同步实现对MoS2纳米团簇的绿色合成和表面修饰的方法。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法及应用，所述的这种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法及应用要解决现有技术中的MoS2纳米团簇合成效率低、合成过程中有有毒溶剂使用，表面修饰繁琐，且纳米团簇光热转化效率低的技术问题。本专利技术提供了一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法，将钼源、硫源与聚氨基酸同时溶于蒸馏水中，所述的钼源的浓度为1-100mg/mL，所述的硫源的浓度为1-100mg/mL，所用的聚氨基酸的浓度为1-100mg/mL，搅拌均匀后将所得溶液转移至对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封反应，反应温度为150-250℃，反应时间为12-24小时，将所得产物分别用乙醇胺水溶液和蒸馏水清洗3-5次，即得聚氨基酸/MoS2纳米团簇。进一步的，所述的搅拌时间均为30-120分钟。进一步的，乙醇胺水溶液的体积百分比浓度为40-60%。进一步的，所述的聚氨基酸为聚赖氨酸、α-聚谷氨酸、γ-聚谷氨酸、聚乳酸、或者聚羟基乙酸中的任意一种或两种以上的组合。进一步的，所述的聚氨基酸为γ-聚谷氨酸，分子量为1000kDa。进一步的，所述的聚氨基酸的分子量为10kDa-1000kDa。进一步的，所述的钼源为四水合钼酸铵（(NH4)6Mo7O24·4H2O）、或者(NH4)2MoS4等可溶性钼盐；所述的硫源为硫脲（(NH2)2CS）、或者(NH4)2MoS4。进一步的，所述的硫源和钼源均为(NH4)2MoS4。本专利技术还提供了上述的制备方法获得的聚氨基酸/MoS2纳米团簇。本专利技术还提供了上述的聚氨基酸/MoS2纳米团簇在制备治疗肿瘤的药物或者试剂中的用途。本专利技术采用的聚氨基酸起到了两方面作用：①在水热合成过程中聚氨基酸同步修饰在MoS2纳米材料表面，省去了额外的化学修饰；②聚氨基酸与合成MoS2纳米材料前驱体钼源中Mo离子之间存在配位作用，这种配位作用致使MoS2纳米材料的形貌为团簇状。本专利技术的这种纳米团簇由MoS2纳米片堆积而形成，在堆积过程中纳米片之间留有丰富的孔隙结构。类似于其他具有孔隙结构的纳米材料（如介孔SiO2），这种孔隙结构也可以吸附、截留和负载小分子药物，DNA/RNA等活性物质，这为设计基于这种团簇结构的多功能纳米平台奠定了基础。本专利技术的这种纳米团簇的表面修饰有一定量的聚氨基酸聚合物链，聚氨基酸链段中的-COOH易于与多种不同的基团结合而引入其他功能小分子，大分子等物质，这对于纳米团簇的表面多功能化修饰具有重要意义。本专利技术工艺简单，避免了水合肼等有毒有害试剂的使用，合成过程中同步实现了产品的表面修饰，产品易得；通过将一种水溶性、可生物降解性和生态友好型的生物高分子γ-PGA添加到MoS2的合成体系中，一步法制备了表面修饰有γ-PGA的γ-PGA/MoS2纳米团簇。团簇结构的形成与Mo4+离子和γ-PGA链中羧基上氧原子的配位作用有关。在这种配位作用影响下，MoS2不再按照传统的二维材料的方式的生长，而是在各个方向的生长均受到了限制。另外，这种配位作用也使得γ-PGA得以修饰于产物表面，即一步反应实现了材料的合成和表面修饰。研究表明，这一γ-PGA/MoS2纳米团簇具有良好的胶体稳定性和细胞相容性。由于MoS2自身存在着较宽的导带宽度，结构中电子能态密度上存在丰富的范霍夫奇点，使得MoS2与外加激光之间发生了强的相互作用，从而导致了强光吸收。这种强光吸收赋予了纳米团簇优异的光热转化性能，在波长为808nm的近红外激光照射下，溶液温度可以迅速的上升，有望在肿瘤的光热治疗等领域得到应用。本专利技术通过向水热反应体系中添加一定比例的聚氨基酸（优选地，本专利技术中所采用的聚合物为分子量为100kDa的γ-PGA），在合成MoS2纳米团簇的同时，同步实现对MoS2纳米团簇的表面-COOH修饰。反应过程中产生的少量H2S气体可通过后续的乙醇胺水溶液清洗的方式有效地去除。γ-PGA/MoS2纳米团簇具有较宽的光吸收特性，对近红外激光具有较强的吸收。纳米团簇显示出了优异的光热转化能力，且这种光热转化显现出了浓度和激光密度依赖性,有望在肿瘤的光热治疗等领域得到应用。因此，本专利技术的制备方法简单易行、产量高，适合规模化工业生产。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术通过在水热反应体系中添加聚氨基酸的方法实现对Mo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨基酸/MoS

【技术特征摘要】
1.一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法，其特征在于：将钼源、硫源与聚氨基酸同时溶于蒸馏水中，所述的钼源的浓度为1-100mg/mL，所述的硫源的浓度为1-100mg/mL，所用的聚氨基酸的浓度为1-100mg/mL，搅拌均匀后将所得溶液转移至对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封反应，反应温度为150-250℃，反应时间为12-24小时，将所得产物分别用乙醇胺水溶液和蒸馏水清洗3-5次，即得聚氨基酸/MoS2纳米团簇。2.根据权利要求1所述的一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法，其特征在于：所述的搅拌时间均为30-120分钟。3.根据权利要求1所述的一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法，其特征在于：乙醇胺水溶液的体积百分比浓度为40-60%。4.根据权利要求1所述的一种聚氨基酸/MoS2纳米团簇的制备方法，其特征在于：所述的聚氨基酸为聚赖氨酸、α-聚谷氨酸、γ-聚谷氨酸、聚乳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世革，赵九龙，吴陈瑶，李莉娜，周春华，邹多武，
申请(专利权)人：上海理工大学，中国人民解放军第二军医大学，
类型：发明
国别省市：上海,31