CZ2008523A3 - Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu - Google Patents
Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2008523A3 CZ2008523A3 CZ20080523A CZ2008523A CZ2008523A3 CZ 2008523 A3 CZ2008523 A3 CZ 2008523A3 CZ 20080523 A CZ20080523 A CZ 20080523A CZ 2008523 A CZ2008523 A CZ 2008523A CZ 2008523 A3 CZ2008523 A3 CZ 2008523A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- metal oxides
- hybrid nanoparticles
- multicomponent metal
- grains
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229960004029 silicic acid Drugs 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 12
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- -1 arabinogalactan Chemical class 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000002405 nuclear magnetic resonance imaging agent Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BXRFQSNOROATLV-UHFFFAOYSA-N 4-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(C=O)C=C1 BXRFQSNOROATLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 1
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009217 hyperthermia therapy Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910000473 manganese(VI) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- ONSIBMFFLJKTPT-UHFFFAOYSA-L zinc;2,3,4,5,6-pentachlorobenzenethiolate Chemical compound [Zn+2].[S-]C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl.[S-]C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl ONSIBMFFLJKTPT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
- C04B35/62802—Powder coating materials
- C04B35/62805—Oxide ceramics
- C04B35/62807—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
- C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
- C01G45/125—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3
- C01G45/1264—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3 containing rare earths, e.g. (La1-xCax)MnO3 or LaMnO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62625—Wet mixtures
- C04B35/6264—Mixing media, e.g. organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
- C04B35/62897—Coatings characterised by their thickness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63444—Nitrogen-containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles, polyvinylpyrrolidone [PVP], polyethylenimine [PEI]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
- H01F1/0054—Coated nanoparticles, e.g. nanoparticles coated with organic surfactant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/30—Three-dimensional structures
- C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
- C04B2235/3268—Manganates, manganites, rhenates or rhenites, e.g. lithium manganite, barium manganate, rhenium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/441—Alkoxides, e.g. methoxide, tert-butoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/449—Organic acids, e.g. EDTA, citrate, acetate, oxalate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5463—Particle size distributions
- C04B2235/5481—Monomodal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
Hybridní nanocástice komplexních vícesložkových oxidu kovu, tvorící zrna magnetických oxidu. Tato zrna jsou opatrena souvislou vrstvou hydratovaného oxidu kremicitého, který zajištuje jejich neškodnost v organismu svým biokompatibilním povrchem. Využitelné v medicíne pro diagnostické i terapeutické využití u metod magnetické rezonance a magnetické fluidní hypertermie.
Description
Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů
Oblast techniky
Vynález se týká syntézy biokompatibilních hybridních nanočástic určených pro vybrané medicinální aplikace, především magnetickou fluidní hypertermii a zobrazování magnetickou rezonancí. Skládají se z jader opatřených hydrofilním obalem zajišťujícím biokompatibilitu materiálu a stabilitu vodných suspenzí nanočástic v rozsahu hodnot pH 3 - pH 10, v souladu s biologickým prostředím.
Dosavadní stav techniky
V současné době jsou v medicíně pro diagnostické a terapeutické účely u magnetické rezonance a fluidní magnetické hypertermie využívány hybridní magnetické nanočástice jejichž základem jsou magnetická jádra magnetitu nebo maghemitu. Jejich podstatnou nevýhodou je především omezená možnost úpravy magnetických vlastností pro specifické aplikace. U magnetické fluidní hypertermie je jejich použití znesnadněno jednak obtížemi při dosahování požadovaného tepelného výkonu, a dále vysokými hodnotami Curieovy teploty přechodu z feromagnetického do paramagnetického stavu, jmenovitě Tc (Fe3O4) = 477 °C a Tc (y-FezOj) = 585 °C, kdy nelze vyloučit nebezpečí přehřátí a z toho vyplývající nekrózu zdravé tkáně.
Do organismu se aplikují ve formě vodných suspenzí, pro jejichž stabilizaci jsou používány nízkomolekulámí stabilizátory jako jsou různé surfaktanty, nebo hydrotilní polymery, nejčastěji dextran. Slabá adheze dextranového obalu k magnetickým jádrům snižuje stabilitu těchto vodných suspenzí a vede následně ke vzniku aglomerátů. K. obdobným potížím dochází rovněž v případě aplikací těchto materiálů jako kontrastních látek pro magnetickou rezonanci, kdy kromě dextranu je popsáno použiti i jiných polysacharidů, jako je arabinogalaktan, nebo proteinů jako je např. albumin, nebo syntetických polymerů. Polymemí povlak přitom podstatně zvyšuje velikost částic, což nepříznivě ovlivňuje jejich penetraci do buněk a rychlost následného metabolického odstranění v těle. Obtížná modifikovatelnost povlaku znesnadňuje specifické vychytávání v konkrétních buňkách cílových tkáních, či navázání léčiv nebo ligandů cílených na určité typy buněk.
Magnetitové a maghemitové nanočástice mají z hlediska MR zobrazování sice dostatečně vysokou T2-relaxivitu a tak podstatně zvyšují kontrast v MR obraze, avšak jsou prakticky využitelné pouze pro MR zobrazování, případně detekci značených buněk. Tyto nanočástice jsou však obvykle superparamagnetické a proto neumožňují MR-navigovanou a kontrolovatelnou magnetickou hypertermii.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje řešení zakládající se na využití materiálu tvořeného hybridními nanočásticemi komplexních vícesložkových oxidů kovů, s výhodou perovskitové fáze o složení Laj.xSrxMnO3, tvořící zrna magnetických oxidů. Tato zrna jsou opatřena souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého. Pro syntézu zrn magnetických oxidů je používán pracovní postup založený na citrátové metodě sol-gel, kdy jsou připravená zrna nadále tepelně zpracována obvykle při teplotách 650 °C až 900 °C. Za těchto podmínek dochází ke slinování a tvorbě aglomerátů vzniklých zrn magnetických oxidů v důsledku vzniku spojovacích můstků mezi zrny. Tvorba aglomerátů značně znesnadňuje povrchovou úpravu a pokrývání souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého a tedy i jejich využití v medicíně. Kvalitně pokrytá zrna mají izolované magnetické jádro, čímž se zamezí jeho expozice vůči organismu. Proto je nutné mechanické zpracování produktu spočívající v kombinaci válcování a mletí, kdy dochází k rozrušení syntetizovaných aglomerátů na jednotlivá zrna. V prvém kroku jsou válcováním narušeny spoje mezi vytvořenými zrny, v druhém kroku je vedle dokončení separace jednotlivých zrn dosaženo jejich rozptýlení v kapalině. Výrazným přínosem popsaného a ověřeného postupu je možnost měnit složení a velikost zrn a nastavit tak přesně magnetické vlastnosti kritické pro danou medicínskou aplikaci.
Hybridní nanočástice komplexních vícesložkových oxidů kovů, které tvoří ve vodném prostředí v pH > 4 vysoce stabilní suspenze s obalem zamezujícím expozici organismu vůči magnetickému jádru a jsou tak pro organismus neškodné, se tedy získávají pokrýváním zrn magnetických oxidů souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého. Povrch těchto zrn je po syntéze aktivován v kyselém prostředí a následně je jejich suspenze stabilizována citronanem amonným. Samotné nanesení vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého je prováděno v prostředí vody, ethanolu a amoniaku a za zvýšené teploty. Pro tvorbu vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého jsou používány substituované alkoxysilany, například
J tetraalkoxysilan. Přidáním aminoalkylalkoxysilanu je možno získat hybridní nanočástice vystavující na svém povrchu aminoalkylové řetězce s volnými aminoskupinami, které je možné dále derivatizovat. Lze tak na povrch hybridních nanočástic navázat další molekuly Či celé funkční celky, a tak připravit komplexní nanočástice se specifickými funkčními prvky určenými pro speciální použití, jako je cílení do určitých tkáni nebo kombinovaná terapie zprostředkovaná navázanými molekulami.
Hydrofilní obal z vrstvy hydrátovaného oxidu křemičitého zajišťuje dostatečnou biokompatibilitu a tím použitelnost pro medicínské aplikace. Tloušťku vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého lze regulovat volbou reakčních podmínek (teplota, doba, složení reakční směsi) a to minimálně v mezích 5 - 50 nm.
Vhodným nastavením chemického složení magnetických jader (0,2 < x < 0,5) a velikosti částic 20 - 60 nm lze dosáhnout tepelného výkonu až 300 W/gMn a zároveň nastavit přechod z feromagnetického do paramagnetického stavu v oblasti teplot 40 °C - 60 °C, tedy teplot těsně nad teplotou léčení. Uplatní se tak autoregulace magnetického ohřevu zamezující nežádoucí přehřátí tkáně.
T2-relaxivita při poli 0,5 T (tj. schopnost zkracovat relaxační čas vody a tím zvýšit kontrast při zobrazování pomocí magnetické rezonance) dosahuje pro tyto hybridní nanočástice o velikosti 20 nm - 60 nm hodnoty - 600 s^/mNÍMn, tedy hodnoty výrazně vyšší než u superparamagnetických oxidů železa, kdy pro y-FeíCh sdextranovým potahem je T2relaxivita 170 s‘’/mMFe.
v
Životaschopnost buněk v médiu v přítomnosti hybridních nanočástic (0,11 mM, přepočteno na množství Mn) dosahovala zhruba 95 % a částice lze tudíž použít i pro buněčné značení.
Diky vyšší relaxivitě těchto hybridních nanočástic stačí k dosažení lepších výsledků podstatně nižší koncentrace nanočástic v médiu. Při značení buněk standardně užívanou kontrastní látkou Endorem (kontrastní látka na bázi oxidů železa, lze při koncentraci železa v médiu 1,1 mM dosáhnout relaxačního poměru buněčné suspenze 2,1 s'1 (vztaženo na 106 buněk/ml), zatímco při použití částic perovskitové fáze o složení La|.xSrxMnO3 s křemičitým potahem bylo při koncentraci 0,11 mMjMn v médiu (tj. koncetraci lOx nižší) dosazeno relaxačního poměru 2,9 s* (vztaženo na I06 buněk/ml).
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Nanočástice feromagnetické perovskitové fáze o složení Lao^SrojsMnCb byly připraveny dvoustupňovým postupem, přípravou prekursoru cítrátovou metodou sol - gel a následným tepelným zpracováním.
Výchozí sloučeniny LaiCb, SrCCh a MnCCh o obsahu kationtových komponent určených chemickou analýzou byly odděleně rozpuštěny v kyselině dusičné zředěné 1:1 a smíchány s kyselinou citrónovou a etylenglykoiem v poměru:
(0,75 [La3+] +0,25 [Sr^J+LMn2^])/1,5 [kyselina citrónová] /2,25 [ethylenglykol ].
Přídavkem NH4OH bylo nastaveno pH = 9. Odpařením vody při 80-90 °C a sušením při 160°C byl připraven prekurzor jehož amorfní charakter byl určen rentgenografickou práškovou analýzou. Prekurzor byl kalcinován 6 hodin při 400 °C na vzduchu a následně žíhán na vzduchu po dobu 3 hodin při teplotě 700 °C. Byl získán jednofázový produkt o rentgenografícky určené průměrné velikosti zrn 30 nm. V dalším kroku byl syntetizovaný materiál podroben kombinovanému mechanickému zpracování válcováním a mletím. Pro válcování bylo použito horizontální uspořádání s válci z kalené oceli o průměru 54 mm a rychlosti 9 ot/min. Při trojnásobném opakování procesu byla postupně zmenšována mezera mezi válci na méně než 0,03 mm. Pro následné mletí materiálu v prostředí ethanolu byl použit vibrační mlýnek s mlecí nádobkou z nerezové oceli o objemu 25 ml a 1 mlecí kuličkou o průměru 20 mm. Parametry mletí: hmotnost vzorku 0,5 g, objem kapaliny (ethanolu) 10 ml doba mletí 60 min, frekvence mletí 30 kmitů/sec.
Válcováním je narušena stabilita aglomerátů a jsou rozrušeny spojovací můstky mezi zrny vznikající v důsledku počínajícího slinovacího procesu během předchozího tepelného zpracování. Jednotlivé Částice jsou následně dispergovány v kapalném prostředí vibračním mletím.
Účinnost použitého procesu je zřejmá z pozorování mikrostruktury částic transmisní elektronovou mikroskopií. Výrazné, přibližně trojnásobné snížení hydrodynamické velikosti částic při současném zachovaní průměrné velikosti zrn před a po mechanickém zpracování, určené rentgenografícky, potvrzuje zřetelné potlačení tendence zm k tvorbě aglomerátů.
V dalším kroku byly nanočástice (130 mg) vystaveny 1 M kyseliny dusičné (20 ml) po dobu 15 min v ledové lázni za působeni ultrazvuku, po odstředění kyseliny dusičné byla k nanočásticím přidána vychlazená 0,1 M citrónová kyselina (20 ml) a směs umístěná v ledové lázni byla ultrazvukově homogenizována po dobu 15 min. Po odstředěni roztoku citrónové kyseliny bylo její přebytečné množství v sedimentu nanočástic odstraněno během jednoho promývacího cyklu díspergací a odstřeďováním (20 ml vody). Částice byly redispergovány ve vodě (10 ml) a přidáním malého množství vodného roztoku amoniaku (5 kapek) se převedla zbytková citrónová kyselina vázaná na povrchu nanočástic na citronan amonný, který nanočástice stabilizuje ve vodné suspensi. Do suspenze byla zavedena výkonná ultrazvuková sonda a nanočástice byly rozptylovány po dobu 30 min. Poté byla suspenze přikapána za působení ultrazvukového a mechanického míchání do kulaté baňky obsahující soustavu ethanol (96% azeotropická směs) - voda - amoniak (25% vodný roztok) v poměru 15 : 4 : 1 (400 ml) temperovanou termostatem na 40 °C. Následně bylo promíchávání směsi prováděno již jen mechanickým mícháním. Do suspenze bylo v jedné dávce přidáno množství tetraethoxysilanu odpovídající požadované síle obalové vrstvy (2670 μΐ na 25 nm) a směs byla ponechána v termostatované lázni 24 hod.
Po ukončení enkapsulace nanočástic do vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého byla z reakční směsi izolována jejich požadovaná frakce. Izolace zahrnovala sběr supematantu po odstřeďování v úhlovém rotoru při 3000 ot./min po dobu 15 min a následnou separaci nanočástic z tohoto supematantu odstřeďováním při 8000 ot./min po dobu 40 min. Takto separované nanočástice byly následně čištěny dvěma promývacími cykly v ethanolu a čtyřmi cykly ve vodě (vždy 60 ml promývací kapaliny). Po posledním cyklu byl sediment nanočástic doplněn vodou na 20 ml, nanočástice redispergovány působením ultrazvuku. Pro odstranění zbytkových stop ethanolu byla suspenze umístěna do vakuové sušárny temperované na 35 °C při tlaku ~ 1 Pa na dobu 1 hod. Měření hydrodynamické velikosti obalených částic prokázalo úzkou distribuci popsanou v 80% hladině rozptylovými hodnotami 134 + 18 nm. Transmisní elektronová mikroskopie potvrdila přítomnost obalové vrstvy o síle přibližně 25 nm, jejíž chemickou povahu prokázala IR spektroskopie. Proměření zeta-potenciálu v oblasti pH 1 13 doložilo stabilitu suspenzí obalených nanočástic ve vodném prostředí v oblasti pH potřebné pro medicinální použití.
Příklad 2
Nanočástice feromagnetické perovskitové fáze o složení Lao^SrojsMnCh a průměrné velikosti zrn 30 nm byly připraveny podle postupu popsaného v příkladě 1. Jejich navážka (200 mg) byla vystavena působení 1 M kyselině dusičné (20 ml) po dobu 15 min v ledové lázni při dispergaci ultrazvukem. Odstranění zbytků kyseliny dusičné proběhlo ve třech promývacích cyklech s vodou (vždy 25 ml). Poté byly nanočástice rozptylovány ve vodě (50 ml) ultrazvukovou sondou po dobu 1 hod. Po ochlazení v ledové lázni byla jejich suspense prikapána do předem připraveného roztoku polyvinylpyrrolidonu (PVP) (350 ml) o střední molekulové hmotnosti Mr = 24 000 g/mol. Ten byl na dobu 1 hod před vlastním přidáním nanočástic umístěn do ultrazvukové lázně, v níž došlo k vysokému rozvinutí polymeru. Objem připravené suspenze (400 ml) byl zvolen tak, aby koncentrace perovskitové fáze činila 0,5 g/ml a celkové množství PVP v suspensi (3,67 g) odpovídalo 15 molekulám polymeru na 1 nm2 povrchu nanočástic o průměru 30 nm. Suspenze byla homogenizována po dobu 24 hod v ultrazvukové lázni termostatované na 25 °C . Během expozice ultrazvuku došlo k ustavení adsorpční rovnováhy PVP na povrchu nanočástic vedoucí ke vzniku stabilní vodné suspense. Stabilizované nanočástíce byly separovány centrifugací a poté byl přebytečný PVP odstraněn promytím ethanolem (20 ml) v jednom promývacím cyklu. Pevný zbytek byl převeden do 500 ml kulaté baňky, doplněn ethanolem (400 ml). Suspenze byla dispergována po dobu 5 min v lázni termostatované na 25 °C za současného působení ultrazvukového a mechanického míchání. Následně bylo promíchávání směsi prováděno již jen mechanickým mícháním. Do banky byl v jedné dávce přidán tetraethoxysilan v množství, které by dle zmíněného kulového přiblížení částic odpovídalo vzniku souvislé vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého o síle 4 nm (236 μΐ). Vzápětí bylo přidáno čtyřikrát méně 3aminopropyltriethoxysilanu (59 μΐ) a po krátkém promíchání bylo přidáno ještě 64 ml amoniaku (25% vodný roztok), který katalyzuje bazickou hydrolýzu alkoxysilanů. Směs byla ponechána v termostatované lázni po dobu 24 hod.
Po ukončení enkapsulace se veškeré nanočástíce separovaly odstřeďováním, přičemž pevný zbytek byl promyt ethanolem ve třech promývacích cyklech (vždy 60 ml). Následně byla izolována požadovaná velikostní frakce obalených nanočástic. Produkt byl nejdříve dispergován pomocí ultrazvuku v ethanolu (200 ml). Po odstřeďování v úhlovém rotoru při 3000 ot./min po dobu 15 min byl oddělen supematant a nakonec byly separovány nanočástíce odstřeďováním při 8000 ot./min po dobu 40 min. Odpovídající sediment byl redispergován v ethanolu (50 ml) ultrazvukovou homogenizací. Transmisní elektronová mikroskopie potvrdila přítomnost obalové vrstvy o tloušťce menší než 10 nm, přičemž přítomnost Si-O-Si a Si-O-H vazebných motivů potvrdila IR spektroskopie. Pro určení koncentrace povrchově dostupných aminoskupin (0,23 pmol(NH2R, povrch)/mg(Mn)) bylo použito spektrofotometrického stanovení p-nitrobenzaldehydu, kterým byly nanočástíce kovalentně derivatizovány a za vzniku iminových vazeb, které byly opět hydrolyzovány.
Průmyslová využitelnost
Hybridní nanočástice komplexních vícesložkových oxidů kovů jsou využitelné v medicíně například pro diagnostické zobrazování jako kontrastní látka pomocí magnetické rezonance, pro terapii pomocí magnetické fluidní hypertermie. Další možností je kombinovaná terapie zprostředkovaná molekulami navázanými na aminoskupiny na povrchu komplexních křemičitých vrstev.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy hybridních nanočástic zaglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů vyznačující se tím, že tyto aglomeráty jsou rozrušeny na jednotlivá zrna, jejich povrch je aktivován v kyselém prostředí, tato zrna jsou dispergována ve vodě za vzniku suspenze, která je stabilizována citronanem amonným, rozptylována v prostředí ethanolu, vody a amoniaku, dále je přidán substituovaný alkoxysilan pro vytvoření vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého tak, že na každý 1 m2 povrchu zrn a každý 1 nm tloušťky vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého se přidá 10 až 50 μΐ substituovaného alkoxysilanu.
- 2. Způsob přípravy hybridních nanočástic ' zaglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku 1 vyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit tetraethoxysilan.
- 3. Způsob přípravy hybridních nanočástic zaglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku Ivyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit aminoalkyltriethoxysilan.
- 4. Způsob přípravy hybridních nanočástic zaglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku Ivyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit aminoalkyltriethoxysilan společné s tetraalkoxysilanem.
- 5. Způsob přípravy hybridních nanočástic t zaglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku Ivyznačující setím, že kyselé prostředí tvoří kyselina dusičná.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ2008523A3 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
| PCT/CZ2009/000103 WO2010022688A1 (en) | 2008-08-29 | 2009-08-21 | Method of the synthesis of hybride nanoparticles from agglomerates of multicomponent complex metallic oxides nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ2008523A3 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ301005B6 CZ301005B6 (cs) | 2009-10-14 |
| CZ2008523A3 true CZ2008523A3 (cs) | 2009-10-14 |
Family
ID=41161126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ2008523A3 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2008523A3 (cs) |
| WO (1) | WO2010022688A1 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ2012714A3 (cs) * | 2012-10-17 | 2013-11-06 | Spur A.S. | Fotoaktivní nanovláknitá struktura s antimikrobiálními vlastnostmi a zpusob její prípravy |
| MX370138B (es) * | 2014-02-26 | 2019-12-03 | Univ Texas | Liberación de protones de nitrobenzaldehído para la manipulación de la acidosis celular. |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2573060B1 (fr) * | 1984-11-13 | 1987-02-20 | Centre Nat Rech Scient | Composes azotes ou oxyazotes a structure perovskite, leur preparation et leur application a la fabrication de composants dielectriques |
| US5162037A (en) * | 1988-04-01 | 1992-11-10 | Whitson Laboratories, Inc. | Magnetically influenced homeopathic pharmaceutical formulations, methods of their preparation and methods of their administration |
| US5399363A (en) * | 1991-01-25 | 1995-03-21 | Eastman Kodak Company | Surface modified anticancer nanoparticles |
| DE10059151C2 (de) * | 2000-11-29 | 2003-10-16 | Christoph Alexiou | Magnetische Partikel zur zielgerichteten regionalen Therapie und Verwendung derselben |
| CZ299996B6 (cs) * | 2007-10-11 | 2009-01-14 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
-
2008
- 2008-08-29 CZ CZ20080523A patent/CZ2008523A3/cs not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-08-21 WO PCT/CZ2009/000103 patent/WO2010022688A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ301005B6 (cs) | 2009-10-14 |
| WO2010022688A1 (en) | 2010-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Strable et al. | Synthesis and characterization of soluble iron oxide− dendrimer composites | |
| Kozlova et al. | Cell targeting by antibody-functionalized calcium phosphate nanoparticles | |
| Sonmez et al. | Synthesis and applications of Fe3O4/SiO2 core-shell materials | |
| Ding et al. | Synthesis and magnetic properties of biocompatible hybrid hollow spheres | |
| JP2007530422A (ja) | 磁性ナノ粒子組成物、およびその関連方法 | |
| US12324844B2 (en) | MRI contrast agent including T1 contrast material coated on surface of nanoparticle support | |
| Santos et al. | AMF-responsive doxorubicin loaded β-cyclodextrin-decorated superparamagnetic nanoparticles | |
| JPWO2009014201A1 (ja) | 表面被覆無機物粒子の製造方法 | |
| Majeed et al. | Water-dispersible polyphosphate-grafted Fe 3 O 4 nanomagnets for cancer therapy | |
| CN101955174A (zh) | 一种磁性介孔磷灰石微球材料的制备方法 | |
| Durdureanu-Angheluta et al. | Tailored and functionalized magnetite particles for biomedical and industrial applications | |
| Sabouri et al. | Fe3O4/bioactive glass nanostructure: a promising therapeutic platform for osteosarcoma treatment | |
| Kim et al. | Colloidal properties of surface coated colloidal silica nanoparticles in aqueous and physiological solutions | |
| CN107569395A (zh) | 一种用于封闭牙本质小管使牙齿脱敏的材料 | |
| Saladino et al. | Magnetoresponsive fluorescent core–shell nanoclusters for biomedical applications | |
| AU2012292554B2 (en) | Agglomerating magnetic alkoxysilane-coated nanoparticles | |
| Camacho-Fernández et al. | Nanobiomechanical behavior of Fe3O4@ SiO2 and Fe3O4@ SiO2–NH2 nanoparticles over HeLa cells interfaces | |
| Khosroshahi et al. | Characterization and Cellular Fluorescence Microscopy of Superparamagnetic Nanoparticles Functionalized with Third Generation Nano-molecular Dendrimers: In-vitro Cytotoxicity and Uptake study. J Nanomater Mol Nanotechnol 5: 3 | |
| CZ2008523A3 (cs) | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu | |
| Arabyazdi et al. | Thermo-responsive doxorubicin release from bioactive glass/hydroxypropyl cellulose smart core-shell nanoparticles for bone cancer therapy | |
| Tang et al. | Biomagnetic of apatite-coated cobalt ferrite: a core–shell particle for protein adsorption and pH-controlled release | |
| Tóth et al. | Clustering of carboxylated magnetite nanoparticles through polyethylenimine: Covalent versus electrostatic approach | |
| JP2009514905A (ja) | 磁気共鳴映像法用の造影剤としてのナノスケール粒子 | |
| KR102353467B1 (ko) | 초음파 조사를 이용한 실리카 자성나노입자의 제조방법 | |
| RU2533487C2 (ru) | Способ получения наночастиц маггемита и суперпарамагнитная порошковая композиция |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200829 |