一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法技术

一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，它涉及近红外光响应的纳米片制备方法。本发明专利技术要解决现有半金属纳米材料生物相容性差，光热稳定性低的问题，同时解决现有半金属纳米材料性质单一的问题。制备方法：一、采用高温有机溶液相法制备VSe2/Mn；二、在VSe2/Mn纳米片表面包覆壳聚糖。本发明专利技术用于近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备。制备。制备。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法


[0001]本专利技术涉及近红外光响应的纳米片制备方法。

技术介绍

[0002]在所有的癌症治疗中，非侵入性的治疗技术成为了人们关注的重点。光热疗法是一种可以精准靶向肿瘤，抑制其生长并且可以避开健康组织的治疗方式，光诱导的体温升高可以有效的减缓病原体的生长速度，相应的酶活性也会受到抑制。因此，光热疗法被认为是一种有前途的并且有效的非侵入性治疗方式。但是，用于光热治疗的外源性光热剂(PTA)由于有限的穿透深度，在肿瘤部位的过高温导致对健康细胞的损伤以及稍低温度下由癌细胞自身产生的热休克蛋白的抵制都限制了光热治疗的发展。
[0003]纳米材料的光热转化机制与其内部的电子或空穴有着极大的关系。大量电子在激光电场的驱动下集体运动引起等离子体共振效应，是纳米粒子的载流子将光能转化为热能。贵金属纳米材料(金、银、铂和钯)、碳基纳米材料由于良好的光吸收性和高光热转化效率而常被用作光热治疗剂。同时，细胞的氧化还原稳态使其维持正常的生理活动。氧化还原态的失衡会导致脂质、蛋白质和DNA的氧化损伤。癌细胞较正常细胞具有更高水平的氧化和还原物质，癌细胞内强大的细胞呼吸使活性氧的水平升高，GSH浓度增加，用来平衡这种氧化应激。这也导致了癌细胞对只针对增加活性氧治疗癌症的策略的耐受性更强。
[0004]目前绝大多数的光热剂具有生物难降解性，不稳定性以及在水中很差的分散性；还有一些光热剂虽然具有良好的光稳定性，低毒性等优势，但其光热转化效率较低，限制了他们在临床医学中的应用；因此选择载流子比金属少，但比半导体多的半金属纳米材料可能是一种比较好的解决方法，但目前有关半金属纳米材料在光热治疗上的应用依旧存在较差的光热稳定性；已制备的半金属纳米材料的功能单一，无法实现诊断与治疗相结合，导致半金属材料作为光热剂方面的报道极少，因此限制了它们在肿瘤治疗中的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决现有半金属纳米材料生物相容性差，光热稳定性低的问题，同时解决现有半金属纳米材料性质单一的问题，而提供一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法。
[0006]一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，它是按以下步骤进行的：
[0007]一、采用高温有机溶液相法制备VSe2/Mn：
[0008]①
、在磁力搅拌条件下，将十八烯和油胺混合均匀，加入四水合氯化锰，在真空状态下，加热至温度为100℃～120℃，并在温度为100℃～120℃的条件下，保温20min～30min；
[0009]②
、关闭真空装置，通入氮气，在温度为100℃～120℃的条件下，注入氯化钒的十八烯溶液，并在温度为100℃～120℃的条件下，保温20min～30min；
[0010]③
、将温度升温至300℃～320℃，并在温度为300℃～320℃的条件下，加入硒粉的十八烯溶液，再在温度为300℃～320℃的条件下，反应1h～1.5h，反应结束后自然冷却降至室温，离心收集并洗涤干燥，得到VSe2/Mn纳米片；
[0011]二、在VSe2/Mn纳米片表面包覆壳聚糖：
[0012]①
、将壳聚糖与乙二胺四乙酸二钠溶解在水中，得到混合溶液；
[0013]②
、将VSe2/Mn纳米片超声分散在水中，得到VSe2/Mn溶液；
[0014]③
、将VSe2/Mn溶液滴入到混合溶液中，随后加入乙醇和戊二醛，室温下搅拌4h～4.5h，离心收集并洗涤干燥，得到VSe2/Mn
‑
CS纳米片，即完成近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]①
、本专利技术制备了一种光热稳定性及生物相容性良好、近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片，具有较高的光热转换效率。
[0017]②
、采用高温有机溶液相法，氯化钒作为钒源，硒粉作为硒源，氯化锰作为锰源，壳聚糖用于提高生物相容性，在高温下反应生成片状锰掺杂的硒化钒。
[0018]③
、近红外光对人体组织具有较深的组织穿透深度，可达到5mm～10mm。所制得的片状锰掺杂硒化钒作为半金属性质的纳米材料，在近红外光的照射下，具有较高的光热转换效率(34.61％)，由于硒化钒层间的硒
‑
硒键具有弱的范德华力，在肿瘤微环境独特的条件下可以通过与谷胱甘肽形成Se
‑
S键的方式来消耗谷胱甘肽，间接上调活性氧水平；在弱酸性条件下，展示出优异的过氧化物酶活性，有效的将过氧化氢转化为活性氧物质(羟基自由基)。因此，锰离子掺杂二硒化钒诊疗纳米片实现了光热和酶催化治疗结合的抗肿瘤治疗。
[0019]④
、锰离子掺杂的硒化钒可作为磁共振成像造影剂、光热成像剂和光声成像对比剂用于实时监测肿瘤治疗过程。
[0020]因此，本专利技术的近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片制备方法简单、近红外光具有较深的组织穿透深度，兼具多模式成像(包括核磁共振、光声和光热成像)和治疗(光热和酶催化抗肿瘤治疗)等多功能于一体。
[0021]本专利技术用于一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法。
附图说明
[0022]图1为实施例一VSe2/Mn
‑
CS纳米片合成过程示意图；
[0023]图2为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片TEM成像图；
[0024]图3为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片的EDS能谱图；
[0025]图4为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片的元素映射图；
[0026]图5为X射线衍射谱图，1为实施例一制备的VSe2/Mn
‑
CS纳米片，2为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片，3为对比实验二制备的VSe2，4为对比实验一制备的VSe2；
[0027]图6为在90分钟内，VSe2和VSe2/Mn纳米片对谷胱甘肽降解的影响图，a为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片，b为对比实验一制备的VSe2，1为0min，2为10min，3为20min，4为30min，5为50min，6为70min，7为90min；
[0028]图7为不同反应时间下VSe2和VSe2/Mn纳米片对亚甲基蓝降解的影响，a为实施例一
步骤一制备的VSe2/Mn纳米片，b为对比实验一制备的VSe2，1为0min，2为1.5min，3为2min，4为2.5min，5为3min；
[0029]图8为实施例一步骤一制备的VSe2/Mn纳米片及实施例一制备的VSe2/Mn
‑
CS纳米片分别溶解在不同生理介质中24小时后的图片；
[0030]图9为不同浓度的VSe2/Mn
‑
CS纳米片溶液的紫外可见近红外吸收光谱图，1为250μg/mL，2为500μg/mL，3为1mg/mL；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、采用高温有机溶液相法制备VSe2/Mn：
①
、在磁力搅拌条件下，将十八烯和油胺混合均匀，加入四水合氯化锰，在真空状态下，加热至温度为100℃～120℃，并在温度为100℃～120℃的条件下，保温20min～30min；
②
、关闭真空装置，通入氮气，在温度为100℃～120℃的条件下，注入氯化钒的十八烯溶液，并在温度为100℃～120℃的条件下，保温20min～30min；
③
、将温度升温至300℃～320℃，并在温度为300℃～320℃的条件下，加入硒粉的十八烯溶液，再在温度为300℃～320℃的条件下，反应1h～1.5h，反应结束后自然冷却降至室温，离心收集并洗涤干燥，得到VSe2/Mn纳米片；二、在VSe2/Mn纳米片表面包覆壳聚糖：
①
、将壳聚糖与乙二胺四乙酸二钠溶解在水中，得到混合溶液；
②
、将VSe2/Mn纳米片超声分散在水中，得到VSe2/Mn溶液；
③
、将VSe2/Mn溶液滴入到混合溶液中，随后加入乙醇和戊二醛，室温下搅拌4h～4.5h，离心收集并洗涤干燥，得到VSe2/Mn
‑
CS纳米片，即完成近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法。2.根据权利要求1所述的一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，其特征在于步骤一
③
中所述的洗涤为用乙醇和环己烷的混合溶液进行洗涤，所述的乙醇与环己烷的体积比为(2.3～2.5):1；步骤二
③
中所述的洗涤为依次用水和乙醇洗涤，并重复洗涤三次。3.根据权利要求1所述的一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，其特征在于步骤一
③
与步骤二
③
中所述的离心具体为在转速为4000rpm～6000rpm的条件下，离心5min～10min。4.根据权利要求1所述的一种近红外光响应的锰离子掺杂二硒化钒纳米片的制备方法，其特征在于步骤一
③
与步骤二
③
中所述的干燥具体为在温度为60℃～65℃的条件下真空干燥过夜。...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯莉莉，赵若茜，杨飘萍，朱彦霖，贺飞，董禹杉，周佳玲，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：