一种多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及黄腐酸纳米材料的制备领域，具体是一种多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法。首先将煤样粉末、氢氧化钾混合并加入蒸馏水，搅拌并加热回流，然后将反应液冷却至室温，离心收集第一上清液；向第一上清液中逐滴加入稀硫酸，随后静置沉淀，分离提取第二上清液；在第二上清液中添加过氧化氢溶液，在金属催化剂的作用下对第二上清液进行氧化，然后将反应液离心除去金属催化剂，获得第三上清液；将第三上清液通过大孔树脂与氢离子交换树脂进行多次纯化，得到黄腐酸溶液；将黄腐酸溶液进行冷冻干燥，获得具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料。该黄腐酸纳米材料有较高的结晶度而且具有清晰的晶格条纹，其界面间距为0.26、0.28、0.30和0.31 nm。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法
本专利技术涉及黄腐酸纳米材料的制备领域，具体是一种多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法。
技术介绍
腐植酸是一种天然有机大分子混合物，在工业、农业、医学等领域有着极其广泛的应用。黄腐酸是腐植酸中分子量最小、颜色最浅，并且具有水溶性、无细胞毒性的组分。腐植酸是由草炭、褐煤、风化煤等提取、分离、纯化而得到的一种结构复杂的有机化合物，腐植酸的组成结构，迄今尚未完全清楚。已知腐植酸分子中含有苯环、稠环和某些杂环(如毗咯、呋喃、吲哚等)，各芳环之间有桥键相连，芳环上有各种功能基团，主要是羧基、酚羟基、甲氧基、醌基等。由于腐植酸有如此复杂的分子结构，因此有可能表现出多种的物理化学特性。例如，由于腐植酸本身分子量较大，在一定介质中还可缔合成更大的粒子，因此具有胶体特性和吸附能力；腐植酸分子上有许多羧基和酚羟基，因此具有弱酸性，有较强的离子交换能力、螯合能力和缓冲能力；腐植酸分子上的酚、醌结构，可能参与生物氧化还原的电子传递系统。这些物理化学特性，也有可能影响生物大分子的功能，从而出现生理、药理活性。腐植酸具有弱酸性，按其在不同溶剂中的溶解度和颜色又分为黑腐酸、棕腐酸和黄腐酸。其中只溶于碱的部分称为黑腐酸，可溶于丙酮或乙醇的部分称为棕腐酸，溶于水的部分称为黄腐酸。中国明代李时珍《本草纲目》有记载：[石炭](即风化煤)主治妇女气血痛及金创出血；[白善土]主治女子月经积聚、血结、治鼻洪吐血；[城东腐木]即城东古木在土中腐烂者。该药“味咸，性温，无毒”它适用于“心腹痛，止泄，便脓血。蜈蚣咬伤者，取腐木渍汁涂之，亦可研末和醋敷之。凡是手足掣痛，不红不随者，朽木煮汤。热渍痛处，甚良”等。“城东腐木”即为草炭。又如《证治准绳·疡医》卷四方中记载，“金乌散”治睾丸痈疮。方中的面炭，也是草炭的一种。医学家证实，石炭、白善土、城东腐木、紫金露等可能都是含有腐植酸的物质。按照现代化工工艺学理论，腐木渍汁应为黄腐酸——腐植酸类物质中生物最高的物质本草纲目中描述的具有药理作用的成分属于黄腐酸。现代医学中利用黄腐酸始于泥炭浴。最常用于风湿、类风湿关节炎等骨关节疾病的辅助治疗，也用于慢性皮肤病(湿疹、皮炎等)和妇科疾病(外阴炎、月经紊乱等)的治疗。之后的系列研究发现黄腐酸是泥炭浴中主要有效成分。国内外围绕黄腐酸的医学的研究，无论在生理、药理活性和毒性等基础研究工作方面，或者临床疗效观察方面，都做了大量的工作。实验结果证明，黄腐酸具有抗肿瘤作用。傅乃武报道，廉江腐植酸、吐鲁番腐植酸对小鼠S180、肝癌有中度抑制作用；中国医学科学院药物研究所报道，薛城黄腐酸对S180、L615、Lewis肺癌、大鼠W256四个瘤株有抑瘤效力；张覃沐报道，在肿瘤接种前3天开始给药，则对S37，抑瘤率达44．2％，对B16和L615、也有一定抑制作用；Vetvicka等使用捷克风化褐煤与中国褐煤提取的黄腐酸腹腔注射治疗BALB/c裸鼠Ptas64乳腺癌动物模型，发现这两种黄腐酸均能影响体液免疫与细胞免疫，此外，Vetvicka还分析了美国产地的5种黄腐酸，口服治疗Lewis肺癌小鼠模型，发现了黄腐酸可以刺激免疫反应、减轻瘤体重量。Jayasooriya等报道了黄腐酸可增强小鼠单核巨噬细胞白血病细胞RAW264.7核因子NF-κB的活性，人肝癌细胞Hep3B、人前列腺癌细胞LNCaP、人早幼粒白血病细胞HL-60，均表现出了肿瘤细胞的死亡现象，推测黄腐酸可能通过刺激免疫调节分子NO的产生进而发挥细胞杀伤效应。民间亦有危重肿瘤病人服用黄腐酸后，肿瘤减小恢复健康的病例。新疆自治区哈密市中医师和山西省霍州市中医师曾与申请人探讨过使用黄腐酸治愈肿瘤病人的案例。专利技术人于2009年赴俄罗斯托姆斯克市泥炭研究所访问。黄腐酸是一种具有团簇族特性、纳米尺寸的组装分子集合体。黄腐酸能够通过氢键作用与抗癌药物结合，并将抗癌药物包裹在黄腐酸的空腔内，从而作为靶向抗癌药物。然后通过靶向抗癌药物与肿瘤细胞表面特异性受体的结合，在肿瘤细胞内吞作用下进入肿瘤细胞内，从而实现有效的靶向抗癌治疗。黄腐酸作为抗癌药物的载体，具有以下优点：其一、黄腐酸作为亲水性生物高分子纳米颗粒能够通过细胞膜内吞作用跨膜吸收。因此，黄腐酸可以作为包裹抗癌药物的载体被肿瘤细胞内吞从而进入肿瘤细胞内。其二、黄腐酸本身具有较好的药理作用，可以发挥肿瘤细胞的杀伤效应，黄腐酸能够与抗癌药物起到协同作用，从而提高了药物疗效。其三、黄腐酸具有很好的生物相容性，无细胞毒性，对其他非靶向组织无毒副作用，而且黄腐酸将抗癌药物包裹在空腔内，也进一步减少了抗癌药物对其他非靶向组织的毒副作用。目前，现有技术根据黄腐酸的药理作用用于炎症和肿瘤细胞的杀伤。但是现有技术并没有制备和表征出多晶型结构的黄腐酸纳米材料。天然有机大分子混合物无法得到尺寸和大小合适的单晶，粉末X射线衍射技术（Xrd）是一种测定粉晶材料的有效手段。本专利技术通过煤为原料首次制备出具有高结晶度的多晶型黄腐酸纳米材料。除此之外，通过透射电镜（TEM）技术对本专利技术进行表征。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法，包括以下步骤：1）对煤样进行碱处理：首先将煤样磨成粉末，然后将煤样粉末、氢氧化钾混合并加入蒸馏水，之后在50℃条件下，搅拌并加热回流8-10h，然后将反应液冷却至室温，离心收集第一上清液；2）加酸沉淀：向第一上清液中逐滴加入稀硫酸，调节第一上清液的pH为1-5，随后静置沉淀，分离提取第二上清液；3）氧化第二上清液：在第二上清液中添加过氧化氢溶液，在金属催化剂的作用下对第二上清液进行氧化，然后将反应液离心除去金属催化剂，获得第三上清液；4）提纯第三上清液：将第三上清液通过大孔树脂与氢离子交换树脂进行多次纯化，得到黄腐酸溶液；5）冷冻干燥获得黄腐酸纳米材料将黄腐酸溶液进行冷冻干燥，获得具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤1）和步骤3）中离心的参数为3600r/min的转速离心20min。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述过氧化氢溶液的浓度为15-28wt%。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述金属催化剂为锌铁混合金属催化剂。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述步骤4）中，纯化次数为5次。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述煤样为风化煤或褐煤。作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述煤样粉末的粒径为80-200目。通过本专利技术所述制备方法，能够制备获得具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料，该黄腐酸纳米材料有较高的结晶度而且具有清晰的晶格条纹，其界面间距为0.26、0.28、0.30和0.31nm。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）对煤样进行碱处理：/n首先将煤样磨成粉末，然后将煤样粉末、氢氧化钾混合并加入蒸馏水，之后在50℃条件下，搅拌并加热回流8-10 h，然后将反应液冷却至室温，离心收集第一上清液；/n2）加酸沉淀：/n向第一上清液中逐滴加入稀硫酸，调节第一上清液的pH为1-5，随后静置沉淀，分离提取第二上清液；/n3）氧化第二上清液：/n在第二上清液中添加过氧化氢溶液，在金属催化剂的作用下对第二上清液进行氧化，然后将反应液离心除去金属催化剂，获得第三上清液；/n4）提纯第三上清液：/n将第三上清液通过大孔树脂与氢离子交换树脂进行多次纯化，得到黄腐酸溶液；/n5）冷冻干燥获得黄腐酸纳米材料/n将黄腐酸溶液进行冷冻干燥，获得具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）对煤样进行碱处理：
首先将煤样磨成粉末，然后将煤样粉末、氢氧化钾混合并加入蒸馏水，之后在50℃条件下，搅拌并加热回流8-10h，然后将反应液冷却至室温，离心收集第一上清液；
2）加酸沉淀：
向第一上清液中逐滴加入稀硫酸，调节第一上清液的pH为1-5，随后静置沉淀，分离提取第二上清液；
3）氧化第二上清液：
在第二上清液中添加过氧化氢溶液，在金属催化剂的作用下对第二上清液进行氧化，然后将反应液离心除去金属催化剂，获得第三上清液；
4）提纯第三上清液：
将第三上清液通过大孔树脂与氢离子交换树脂进行多次纯化，得到黄腐酸溶液；
5）冷冻干燥获得黄腐酸纳米材料
将黄腐酸溶液进行冷冻干燥，获得具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳米材料。


2.根据权利要求1所述的一种具有高结晶度的多晶型的黄腐酸纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彩凤，杜意恩，邓晨华，李林，蔡志峰，罗翠，侯玲杰，赵晋宇，
申请(专利权)人：太原师范学院，山西益成宏业腐植酸科技有限公司，中煤地第一勘探局有限责任公司山西分公司，
类型：发明
国别省市：山西;14