一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法

摘要

本发明涉及一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，超声波分散1～3小时，过滤后烘干；(2)将烘干的碳纳米管放入样品室内，将样品室加热至300～400℃，抽真空至真空度达到10-3Pa以上，保持样品室真空状态，待样品室自然冷却到室温后，充入9～10MPa高纯氧气；(3)同时记录样品室内的压强变化，当压强停止下降达到2～3小时后，即得产品。与现有技术相比，本发明具有无毒、增敏性能优异、具有良好分散性等优点。

权利要求

1.一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，超声波分散1～3小时，过滤后烘干；

（2）将烘干的碳纳米管放入样品室内，将样品室加热至300～400℃，抽真空至真空度-3达到10 Pa以上，保持样品室真空状态，待样品室自然冷却到室温后，充入9～10MPa高纯氧气；

（3）同时记录样品室内的压强变化，当压强停止下降达到2～3小时后，即得产品；

步骤（1）所述的碳纳米管的功能化处理为：将纯度为98%的浓硫酸和纯度为78%硝酸按体积比3:1的比例配制为混合酸，将碳纳米管粉末放置于混合酸中，然后在100℃下加热回流0.5小时，再用2mol/L的盐酸在100℃下加热回流2小时，再用去离子水冲洗，烘干；

所述的碳纳米管粉末与混合酸的质量体积比为20mg/mL；

步骤（1）所述的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物1.5％，乙醇96％，乙二胺四乙酸0.2％，氯化铵0.8％，硝酸0.5％，尿素1％；

所述的稀土化合物为氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的碳纳米管与稀土改性剂的质量体积比为2mg/mL。

3.根据权利要求1所述的一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的碳纳米管包括单壁、双壁或多壁碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的抽真空是先用机械泵抽真空3～5小时，再用分子泵抽2～3小时，使真空度达-3到10 Pa以上。

5.根据权利要求1所述的一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的稀土改性载氧碳纳米管的载氧量通过以下方法计算得出：记录样品室内的压强变化停止3

后，取2g/cm 作为碳纳米管的密度，用样品室的体积减去样品所占的体积，根据样品室降低的压强，计算出样品所吸收氧气的重量，随后得到样品吸氧的重量百分比。

说明书

一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种碳纳米管作为载体在抗癌药物中的应用，特别是在新型抗癌药物研究中有着广泛的应用前景。

背景技术

[0002] 癌症是当代严重危害人类健康的疾病。目前，临床上对肿瘤的治疗仍以手术和放疗、化疗为主，但由于在实体瘤中存在着10％～50％的乏氧细胞，这些乏氧细胞对射线及化疗药物的耐受性比有氧细胞高2.5～3倍。乏氧是肿瘤微环境最为重要的特征，肿瘤内细胞乏氧是影响肿瘤疗效的重要因素，乏氧细胞的存在明显地增加了肿瘤对放射治疗的抗拒性和肿瘤自身的侵袭性。

[0003] 氧是放射治疗最好的增敏剂，但过去试图提高细胞氧含量的方法，如高压氧、输血等，其效果均不理想。以乏氧细胞增敏(提高肿瘤细胞氧的含量)为重点的放射增敏研究一直是放射肿瘤学研究的重要课题。乏氧细胞增敏剂是一种能够提高肿瘤细胞氧的含量，减少乏氧细胞产生的有效方法，能在固定照射损伤的过程中作用，这类物质的潜在优势是不需要进入正常细胞的代谢，而是仅增加乏氧细胞对照射的敏感性。国内外学者对放射增敏剂的研究十分重视，已合成了大量不同类型的增敏制剂，但迄今在临床应用效果均不理想。寻找高效低毒的乏氧细胞放射增敏剂是提高治愈肿瘤患者的有效性的方法之一。

[0004] 碳纳米管是一种准一维纳米材料，结构类似石墨的六边形网格组成的管状物，具有独特的物理化学、电学以及光学等性质，其外表面除了可以非共价力吸附各种分子，还可以键合多种化学基团以实现增溶及靶向，其内部空间则可以包埋离子以及小分子，并且能以最小的毒性穿越细胞膜，因此在生物医学，包括药物传递、分子影像、基因治疗等方面具有较好的应用前景。

发明内容

[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无毒、增敏性能优异、具有良好分散性的稀土改性载氧碳纳米管的制备方法。

[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种稀土改性载氧碳纳米管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

[0007] (1)先将功能化处理后的碳纳米管在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，超声波分散1～3小时，过滤后烘干；

[0008] (2)将烘干的碳纳米管放入样品室内，将样品室加热至300～400℃，抽真空至真-3空度达到10 Pa以上，保持样品室真空状态，待样品室自然冷却到室温后，充入9～10MPa高纯氧气；

[0009] (3)同时记录样品室内的压强变化，当压强停止下降达到2～3小时后，即得产品。

[0010] 步骤(1)所述的碳纳米管的功能化处理为：将纯度为98％的浓硫酸和纯度为78％硝酸按体积比3∶1的比例配制为混合酸，将碳纳米管粉末放置于混合酸中，然后在100℃下加热回流0.5小时，再用2mol/L的盐酸在100℃下加热回流2小时，再用去离子水冲洗，烘干；所述的碳纳米管粉末与混合酸的质量体积比为20mg/mL。

[0011] 步骤(1)所述的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物1.5％，乙醇96％，乙二胺四乙酸0.2％，氯化铵0.8％，硝酸0.5％，尿素1％。

[0012] 所述的稀土化合物为氯化镧、氯化铈、氧化镧或氧化铈中的一种。

[0013] 步骤(1)所述的碳纳米管与稀土改性剂的质量体积比为2mg/mL。

[0014] 所述的碳纳米管包括单壁、双壁或多壁碳纳米管。

[0015] 步骤(2)所述的抽真空是先用机械泵抽真空3～5小时，再用分子泵抽2～3小-3时，使真空度达到10 Pa以上。

[0016] 所述的稀土改性载氧碳纳米管的载氧量通过以下方法计算得出：记录样品室内的3
压强变化停止后，取2g/cm 作为碳纳米管的密度，用样品室的体积减去样品所占的体积，根据样品室降低的压强，计算出样品所吸收氧气的重量，随后得到样品吸氧的重量百分比。

[0017] 与现有技术相比，本发明工艺简单，对碳纳米管进行功能化处理及稀土改性，并利用设计的储氧实验装置进行载氧实验，制备一种无毒、增敏性能优异、具有良好分散性的稀土改性载氧碳纳米管，作为理想的放射增敏剂。

附图说明

[0018] 图1为本发明储氧实验装置的结构示意图；

[0019] 其中：1-高压高纯氧气源、2-第一控制阀、3-样品室、4-体积测量装置、5-压力传感器、6-记录电脑、7-第二控制阀、8-真空系统。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例是对本发明技术特征的支持，而不是限定。

[0021] 以下实施例中采用图1所示的储氧实验装置进行储氧，该储氧实验装置包括高压高纯氧气源1、第一控制阀2、样品室3、体积测量装置4、压力传感器5、记录电脑6、第二控制阀7、真空系统8；高压高纯氧气源1的出气口与样品室3的进气口相连，样品室3与真空系统8相连，体积测量装置4及压力传感器5均与样品室3相连，压力传感器5与记录电脑6相连。还包括第一控制阀2、第二控制阀7，第一控制阀2安装在所述高压高纯氧气源1的出气管上，第二控制阀7安装在所述真空系统8的连接管上。所述的真空系统包括机械泵和分子泵。

[0022] 实施例1：

[0023] 碳纳米管：成都有机材料研究所生产的多壁碳纳米管。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物1.5％，乙醇96％，乙二胺四乙酸0.2％，氯化铵0.8％，硝酸0.5％，尿素1％。

[0024] 1、碳纳米管功能化处理：将纯度为98％的浓硫酸和纯度为78％的硝酸按体积比(V(硫酸)∶V(硝酸))为3∶1的比例配制为混合液。称取2g碳纳米管粉末放置于混合酸中，然后在100℃下加热回流0.5小时，再用2mol/L的盐酸在100℃下加热回流2小时，再用去离子水冲洗，烘干；

[0025] 2、将碳纳米管在室温下按浓度为2mg/mL浸入稀土改性剂中浸泡2小时，超声波分散(100W)1小时，过滤后烘干；

[0026] 3、烘干的碳纳米管用电子天平称重后放入样品室内，将样品室加热至300℃，先用-3机械泵抽真空3小时，再用分子泵抽2小时，使真空度达到10 Pa以上。保持样品室真空状态，待样品室自然冷却到室温后，充入9MPa高纯氧气；

[0027] 4、记录样品室内的压强变化，当压强停止下降达到2小时后，停止记录。取2g/cm3作为碳纳米管的密度。用样品室的体积减去样品所占的体积，根据样品室降低的压强，计算出样品所吸收氧气的重量，随后得到样品吸氧的重量百分比为1.3wt％。

[0028] 实施例2：

[0029] 碳纳米管：成都有机材料研究所生产的单壁碳纳米管。所采用的稀土改性剂的组分重量百分比为：稀土化合物1.5％，乙醇96％，乙二胺四乙酸0.2％，氯化铵0.8％，硝酸0.5％，尿素1％。

[0030] 1、碳纳米管功能化处理：将纯度为98％的浓硫酸和纯度为78％的硝酸按体积比(V(硫酸)∶V(硝酸))为3∶1的比例配制为混合液。称取2g碳纳米管粉末放置于混合酸中，然后在100℃下加热回流0.5小时，再用2mol/L的盐酸在100℃下加热回流2小时，再用去离子水冲洗，烘干；

[0031] 2、将碳纳米管在室温下按浓度为2mg/mL浸入稀土改性剂中浸泡4小时，超声波分散(100W)3小时，过滤后烘干；

[0032] 3、烘干的碳纳米管用电子天平称重后放入样品室内，将样品室加热至400℃，先用-3机械泵抽真空5小时，再用分子泵抽3小时，使真空度达到10 Pa以上。保持样品室真空状态，待样品室自然冷却到室温后，充入10MPa高纯氧气；

[0033] 4、同时压强测量系统自动记录样品室内的压强变化，当压强停止下降达到3小3
时后，停止记录。取2g/cm 作为碳纳米管的密度。用样品室的体积减去样品所占的体积，根据样品室降低的压强，计算出样品所吸收氧气的重量，随后得到样品吸氧的重量百分比
1.1wt％。