本發(fā)明屬于納米材料，具體涉及一種含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、普魯士藍(pbnp)是一種已被美國fda批準作為放射性物質(zhì)的解毒劑，是具有良好的生物相容性的無機納米材料，近年來在磁共振成像和放射治療中表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。pbnps具有典型的混合價態(tài)(fe2+和fe3+)配位化合物，pbnps的面心立方晶格結(jié)構(gòu)由fe2+和fe3+通過氰基(-cn-)交替連接構(gòu)成。由于價電子可以通過氰基在fe2+和fe3+之間轉(zhuǎn)移，這使得pbnps具有良好的電化學(xué)性質(zhì)，可以有效的進行抗還原反應(yīng)。除此之外，pbnps可以使水質(zhì)子的縱向弛豫時間縮短，可用于磁共振成像。pbnps的這些優(yōu)異的性質(zhì)使其廣泛地應(yīng)用在生物傳感、生物成像、抗菌和抗腫瘤領(lǐng)域。但由于pbnps的縱向弛豫值(r1)較小，為了提高其r1值可以添加金屬離子。

2、考慮到生物毒性原因，已有研究證明mno2納米顆?？梢栽隗w內(nèi)分解為水溶性的mn2+，使其迅速排出體外，以避免在體內(nèi)長期積累和不必要的毒性，因此mno2包裹普魯士藍不僅具有較好的生物相容性，還可通過產(chǎn)生的mn2+提高t1加權(quán)成像能力。氧化鈰是一種已知的強抗氧化劑，能夠有效清除活性氧(ros)，并在癌癥治療、神經(jīng)保護等方面具有潛在應(yīng)用。但是，由于單一的普魯士藍，二氧化錳或氧化鈰往往存在某些局限，如顯像能力不強、抗氧化能力有限等問題。因此，將普魯士藍，二氧化錳及氧化鈰材料結(jié)合，通過協(xié)同作用實現(xiàn)更優(yōu)的性能是一項具有重要研究價值的課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提出一種含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料，兼具抗氧化及成像增強功能。該材料通過簡單的化學(xué)合成方法制備，能夠在生物體內(nèi)外實現(xiàn)抗氧化和mri成像功能，并可用于癌癥、心血管疾病等多種病理條件下的早期檢測和治療。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料的制備方法，包括以下步驟：

4、利用聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀，制備聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍；

5、利用聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍和高錳酸鉀溶液，制備含錳普魯士藍；

6、利用含錳普魯士藍、硝酸鈰和六亞甲基四胺，制備含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米顆粒。

7、進一步地，所述利用聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀，制備聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍，包括：

8、稱取質(zhì)量比為30:1的聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀，超聲分散于去離子水中，攪拌30-60分鐘，使聚乙烯吡咯烷酮、鐵氰化鉀充分溶解，得到聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀的溶液；

9、在聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀的溶液中，在超聲和攪拌的共同作用下緩慢加入無水乙醇，使得乙醇濃度為30-50％，持續(xù)攪拌直至反應(yīng)體系變?yōu)榫鶆虻?、澄清的淡黃色溶液，然后調(diào)節(jié)溶液ph值為2-3，得到反應(yīng)溶液；

10、將得到的反應(yīng)溶液加熱至80-100℃，反應(yīng)3-6小時，取出反應(yīng)產(chǎn)物，冷卻至室溫，進行離心處理，采用無水乙醇和去離子水分別進行清洗，得到聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍。

11、進一步地，所述離心處理是采用15000rmp的轉(zhuǎn)速離心處理20分鐘；所述采用無水乙醇和去離子水分別進行清洗是無水乙醇和去離子水各清洗2遍。

12、進一步地，所述利用聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍和高錳酸鉀溶液，制備含錳普魯士藍，包括：

13、取適量聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍溶于水中，進行超聲處理以分散均勻，隨后攪拌，同時緩慢滴加高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀與普魯士藍的質(zhì)量比為1:2至1:1；

14、進行離心處理，并用去離子水洗滌，去除未反應(yīng)的離子和副產(chǎn)物，烘干后得到含錳普魯士藍。

15、進一步地，所述超聲處理的時間為15-30分鐘；所述離心處理的時間為15-20分鐘。

16、進一步地，所述利用含錳普魯士藍、硝酸鈰和六亞甲基四胺，制備含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米顆粒，包括：

17、取適量含錳普魯士藍，均勻溶解在乙醇和水的混合溶液中，超聲處理一定時間；

18、依次添加硝酸鈰及六亞甲基四胺，并將混合溶液加熱至70-90℃，在磁力攪拌下回流2-4小時，然后將溶液冷卻至室溫；

19、進行離心處理，收集藍色產(chǎn)物，用去離子水洗滌并干燥，得到含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米顆粒。

20、進一步地，所述乙醇和水的體積比為1:1至2:1，所述硝酸鈰和六亞甲基四胺的質(zhì)量比為10:11至15:11。

21、本發(fā)明還提供根據(jù)上述方法制備的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料。

22、本發(fā)明還提供上述含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料在磁共振成像中的應(yīng)用。

23、本發(fā)明還提供上述含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料在抗氧化治療藥物中的應(yīng)用。

24、本發(fā)明的有益效果如下：

25、1)多功能性：本發(fā)明的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料結(jié)合了含錳普魯士藍的成像功能與氧化鈰的抗氧化功能，具有顯著的多功能性。

26、2)生物相容性：本發(fā)明的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料中的含錳普魯士藍和氧化鈰均為生物相容性良好的無機材料，在生物體內(nèi)表現(xiàn)出較低的毒性。

27、3)制備簡單：本發(fā)明的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料的制備工藝簡單、易于放大，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

28、綜上，本發(fā)明提供了一種多功能的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料，通過優(yōu)化的制備方法及表面修飾，該材料可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是在抗氧化治療和mri成像中。該材料的多功能性和良好的生物相容性使其在未來的臨床應(yīng)用中具有廣闊的前景。

技術(shù)特征：

1.一種含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀，制備聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述離心處理是采用15000rmp的轉(zhuǎn)速離心處理20分鐘；所述采用無水乙醇和去離子水分別進行清洗是無水乙醇和去離子水各清洗2遍。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍和高錳酸鉀溶液，制備含錳普魯士藍，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述超聲處理的時間為15-30分鐘；所述離心處理的時間為15-20分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用含錳普魯士藍、硝酸鈰和六亞甲基四胺，制備含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米顆粒，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述乙醇和水的體積比為1:1至2:1，所述硝酸鈰和六亞甲基四胺的質(zhì)量比為10:11至15:11。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項所述方法制備的含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料。

9.權(quán)利要求8所述含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料在磁共振成像中的應(yīng)用。

10.權(quán)利要求8所述含錳普魯士藍-氧化鈰復(fù)合納米材料在抗氧化治療藥物中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含錳普魯士藍?氧化鈰復(fù)合納米材料及其制備方法和應(yīng)用。該方法包括：利用聚乙烯吡咯烷酮和鐵氰化鉀，制備聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍；利用聚乙烯吡咯烷酮修飾的普魯士藍和高錳酸鉀溶液，制備含錳普魯士藍；利用含錳普魯士藍、硝酸鈰和六亞甲基四胺，制備含錳普魯士藍?氧化鈰復(fù)合納米顆粒。本發(fā)明制備了多功能的含錳普魯士藍?氧化鈰復(fù)合納米材料，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，特別是在抗氧化治療和MRI成像中，該材料的多功能性和良好的生物相容性使其在未來的臨床應(yīng)用中具有廣闊的前景。

技術(shù)研發(fā)人員：孫應(yīng)實,王芝楠,劉茜,吳佳奇,張曉燕,李清揚,李曉婷
受保護的技術(shù)使用者：北京市腫瘤防治研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15