一種雙介孔核殼結構的無機‑無機納米雜化材料及其製備方法與應用與流程
2024-02-20 14:24:15 3
本發明涉一種納米雜化材料及其製備方法與應用，具體涉及一種核殼結構雙介孔無機-無機納米雜化材料及其製備方法與應用。
背景技術：
近些年來，癌症是導致人類死亡的重要原因之一，腫瘤的檢測和治療一直以來都是困擾人們的一大難題。目前主要的治療方法有化療和放療，但是其嚴重的副作用也是不容忽視的。對於腫瘤的檢測及其針對性治療更是迫在眉睫。光熱治療採用近紅外光激發,具有較大的穿透深度，是近幾年新興的有效治療方式，但是已報導的一些光熱試劑存在光穩定性差、光熱轉化率低的缺點。因此，製備光穩定性高、光熱轉化率高的光熱治療試劑有重要意義。
目前，成像手段主要有電子計算機斷層掃描(CT)、單光子發射斷層掃描(SPECT)、磁共振成像(MRI)。對比於前兩種成像技術，磁共振成像對生物體損傷最小，因此成為近來研究的熱點之一。但是目前商用的磁共振造影劑存在弛豫時間長、循環周期短的缺點，其組份穩定性、一致性存在不足，且製備方法較為繁瑣，產業化難度大。因此合成一種循環周期長、解析度高的磁共振造影劑顯得尤為重要。
技術實現要素：
本發明是針對現有技術中的不足，而提供一種雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料及其製備方法與應用，克服其組份穩定性、一致性的不足，簡化製備方法，使其易於產業化；使該材料能夠滿足磁共振造影與光熱治療一體化需求，且顯著提高光穩定性、光熱轉化率、磁共振成像解析度。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是：
一種雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的製備方法，包括以下步驟：
(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，抗壞血酸、金屬鹽為原料，利用抗壞血酸對金屬鹽進行還原，合成介孔無機納米粒子；
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，氫氧化鈉、無水乙醇、正矽酸乙酯(TEOS)、及步驟(1)合成的介孔無機納米粒子為原料，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再使用硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子；
(3)以步驟(2)合成的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子、氨丙基三乙氧基矽烷、二乙基三胺五乙酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺為原料，先用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子；
(4)以經修飾的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子與金屬氯化鹽為原料，金屬氯化鹽中的金屬離子與經修飾的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子進行配位，得到雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料。
作為本發明的進一步改進，所述步驟(1)具體為：將N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)水溶液升溫至50-100℃，再加入金屬鹽水溶液與新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌1～3h，離心，洗滌後，得到產物即介孔無機納米粒子。
作為本發明的進一步改進，所述步驟(2)具體為：先將介孔無機納米粒子溶於去離子水中，得到介孔無機納米粒子分散液，將其與CTAB混合，形成第一混合液，50-80℃下攪拌0.5-1h，其後在第一混合液中加入氫氧化鈉與無水乙醇，升溫至50-80℃後加入TEOS，回流狀態下反應2-4h，離心洗滌，將產物分散在乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入硝酸銨乙醇溶液，在50-80℃下回流反應2-4h除去CTAB，離心洗滌，得到雙介孔無機-二氧化矽納米粒子。
作為本發明的進一步改進，所述步驟(3)具體為：將雙介孔無機-二氧化矽納米粒子溶於乙醇或甲苯中，得到第一分散液，在第一分散液中加入氨丙基三乙氧基矽烷，在80-120℃回流24h，離心洗滌，將產物溶於二甲基甲醯胺中，得到第二分散液；其後將二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺中，並加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與N-羥基琥珀醯亞胺，室溫活化1h後加入第二分散液中，室溫下攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子。
作為本發明的進一步改進，所述步驟(4)具體為：將經修飾的核殼結構的雙介孔無機-二氧化矽納米粒子分散在去離子水中，得到第三分散液，往第三分散液中加入氯化金屬鹽溶液，在100-120℃回流反應3-6h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料。
其中，所述步驟(1)中的金屬鹽為氯鉑酸、氯化鈀、氯金酸中的一種，所述步驟(4)中的金屬氯化鹽為氯化釓、氯化鐵、氯化錳中的一種。
一種雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料，其為核殼結構，內核為介孔無機納米粒子，外殼為介孔二氧化矽殼層，且該介孔二氧化矽殼層表面經過無機金屬雜化修飾。
其中，所述介孔無機納米粒子為介孔鉑納米粒子、介孔鈀納米粒子、及介孔金納米粒子中的一種，所述介孔二氧化矽殼層表面經過釓、鐵、及錳中一種雜化修飾。
一種雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的應用，將其用作近紅外光光熱治療的光熱試劑。
一種雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的應用，將其用作磁共振成像的造影劑。
本發明的優點在於：
(1)本發明提供的雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的製備方法，克服了現有製備工藝的不足，工藝步驟少、操作方便、過程易控，具有較高的可重複率，易於產業化。
(2)本發明提供的雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料，具有納米化獨特組份和結構，克服了現有材料的局限性，尺寸均勻、生物相容性好、穩定性好等優點。
(3)本發明提供的雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料，突破了現有材料的性能及結構的不足，其性能特點滿足臨床診斷與治療一體化需求，適用於磁共振造影與光熱治療一體化，且可顯著提高光穩定性、光熱轉化率、磁共振成像解析度，其生物醫學應用前景非常廣闊。
下面結合附圖與具體實施方式，對本發明進一步詳細說明。
附圖說明
圖1為本發明實施例1的介孔鉑納米粒子與核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料的TEM照片；
圖2為本發明實施例6的核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料的光熱效果圖；
圖3為本發明實施例7的核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料在小鼠體內磁共振效果圖；
圖4為本發明實施例8的核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料在小鼠皮下腫瘤部位光熱效果的熱成像圖。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料及其製備方法，包括以下步驟：
(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，利用抗壞血酸對氯鉑酸進行還原，合成介孔無機鉑納米粒子：將80mg表面活性劑N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)加入到10mL去離子水中，升溫到70℃溶解,接著加入2mL0.01mol/L氯鉑酸水溶液和2mL0.2mol/L新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌3h，離心，洗滌，產物溶於去離子水中，形成介孔鉑納米粒子分散液。
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：將0.1g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散在30mL水中，與步驟(1)得到的介孔鉑納米粒子分散液混合，形成第一混合液，70℃下攪拌0.5h，其後在第一混合液中加入100μL 30％氫氧化鈉與1mL無水乙醇，升溫至70℃後加入100μL正矽酸乙酯(TEOS)，回流狀態下反應2h，離心洗滌，將產物分散在10mL無水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.6g硝酸銨的硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，60℃回流反應2h，離心洗滌，得到雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子，將其溶於乙醇中，得到第一分散液。
(3)用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：往步驟(2)製得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基矽烷，在100℃下回流24h，離心洗滌，將產物溶於10mL二甲基甲醯胺(DMF)中，得到第二分散液；其後將50mg二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺(DMF)中，並加入30mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與30mg N-羥基琥珀醯亞胺，室溫下活化1h後加入第二分散液中，室溫下充分攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子，將其分散在10mL去離子水中，得到第三分散液。
(4)GdCl3中的Gd3+與經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子進行配位，得到核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料：往步驟(3)製得的第三分散液中加入2mol/L 20mL GdCl3溶液，在100℃下回流反應3h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料。
採用上述方法製備的雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料，其為核殼結構，內核為介孔無機納米粒子，外殼為介孔二氧化矽殼層，且該介孔二氧化矽殼層表面經過無機金屬雜化修飾；其中，所述介孔無機納米粒子為介孔鉑納米粒子、介孔鈀納米粒子、及介孔金納米粒子中的一種，所述介孔二氧化矽殼層表面經過釓、鐵、及錳中一種雜化修飾。
上述雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的應用，將其用作近紅外光光熱治療的光熱試劑。
上述雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料的應用，將其用作磁共振成像的造影劑。
如圖1所示，圖1為(a)介孔鉑納米粒子和(b)雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料的TEM照片，從圖中可以看出介孔鉑納米粒子粒徑分布均勻，並且有明顯的孔結構。本發明提供的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料，在外部的介孔層能清晰的觀察到孔通道，說明該方法能得到形貌好、分散性能好、雙介孔雜化納米材料；並且該功能化後的納米材料，平均粒徑約為100～150nm，因為球形納米粒子更容易被細胞內吞，這對於其用作生物探針在生物體內循環具有重要意義。
實施例2
本實施例提供的雙介孔核殼結構的鈀-釓納米雜化材料及其製備方法、材料及應用，與實施例1基本相同，其不同之處在於，其包括以下步驟：
(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，利用抗壞血酸對氯化鈀進行還原，合成介孔無機鈀粒子：將100mg表面活性劑(OTAB-Na)加入到10mL去離子水中，升溫到50℃溶解,接著加入1mL 0.01mol/L氯化鈀水溶液和1mL0.2mol/L新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌1h，離心，洗滌，產物溶於去離子水中，形成介孔鈀納米粒子分散液。
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔鈀-二氧化矽納米粒子：將0.2g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散在30mL水中，與步驟(1)得到的介孔鈀納米粒子分散液混合，形成第一混合液，50℃下攪拌1h，其後在第一混合液中加入300μL 30％氫氧化鈉與3mL無水乙醇，升溫至80℃後加入300μL正矽酸乙酯(TEOS)，回流狀態下反應4h，離心洗滌，將產物分散在10mL無水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.3g硝酸銨的硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，70℃回流狀態下反應4h，離心洗滌，得到雙介孔鈀-二氧化矽納米粒子，將其溶於甲苯中，得到第一分散液。
(3)用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔鈀-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鈀-二氧化矽納米粒子：往步驟(2)製得的第一分散液中加入100μL氨丙基三乙氧基矽烷，在80℃下回流24h，反應完全後，離心洗滌，將產物溶於10mL二甲基甲醯胺(DMF)中，得到第二分散液；其後將30mg二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺(DMF)中，並加入20mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與20mg N-羥基琥珀醯亞胺，室溫活化1h後加入到第二分散液中，室溫下充分攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鈀-二氧化矽納米粒子，將其分散在10mL去離子水中，得到第三分散液。
(4)GdCl3中的Gd3+與經修飾的雙介孔核殼結構的鈀-二氧化矽納米粒子進行配位，得到核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料：往步驟(3)製得的第三分散液中加入2mol/L20mL GdCl3溶液，在110℃回流狀態下反應6h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的鈀-釓納米雜化材料。
實施例3
本實施例提供的雙介孔核殼結構的金-釓納米雜化材料及其製備方法、材料及應用，與實施例1或2均基本相同，其不同之處在於，其包括以下步驟：
(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，利用抗壞血酸對氯金酸進行還原，合成介孔無機金粒子：將90mg表面活性劑(OTAB-Na)加入到10mL去離子水中，升溫到100℃溶解,接著加入1.5mL 0.01mol/L氯金酸水溶液和1.5mL 0.2mol/L新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌2h，離心，洗滌，產物溶於去離子水中，形成介孔金納米粒子分散液。
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔金-二氧化矽納米粒子：將0.15g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散在30mL水中，與步驟(1)得到的介孔金納米粒子分散液混合，形成第一混合液，80℃下攪拌1h，其後在第一混合液中加入150μL 30％氫氧化鈉與5mL無水乙醇，升溫至50℃後加入200μL正矽酸乙酯(TEOS)，回流狀態下反應3h，離心洗滌，將產物分散在10mL無水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.4g硝酸銨的硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，50℃回流狀態下反應3h，離心洗滌，得到雙介孔金-二氧化矽納米粒子，將其溶於乙醇中，得到第一分散液。
(3)用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔金-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔金-二氧化矽納米粒子：往步驟(2)製得的第一分散液中加入150μL氨丙基三乙氧基矽烷，在120℃下回流24h，離心洗滌，將產物溶於10mL二甲基甲醯胺(DMF)中，得到第二分散液；其後將40mg二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺(DMF)中，並加入25mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與25mg N-羥基琥珀醯亞胺，室溫條件下活化1h後加入第二分散液中，室溫下充分攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的雙介孔核殼結構的金-二氧化矽納米粒子，將其分散在10mL去離子水中，得到第三分散液。
(4)GdCl3中的Gd3+與經修飾的核殼結構的雙介孔金-二氧化矽納米粒子進行配位，得到核殼結構雙介孔金-釓納米雜化材料：往步驟(3)製得的第三分散液中加入2mol/L20mL GdCl3溶液，在120℃回流狀態下反應5h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的金-釓納米雜化材料。
實施例4
本實施例提供的雙介孔核殼結構的鉑-鐵納米雜化材料及其製備方法、材料及應用，與實施例1-3均基本相同，其不同之處在於，其包括以下步驟：
(1)以N，N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，利用抗壞血酸對氯鉑酸進行還原，合成介孔無機鉑納米粒子：將85mg表面活性劑(OTAB-Na)加入到10mL去離子水中，升溫到60℃溶解,接著加入2mL0.01mol/L氯金酸水溶液和2mL 0.2mol/L新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌2.5h，離心，洗滌，產物溶於去離子水中，形成介孔鉑納米粒子分散液。
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：將0.2g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散在30mL水中，與步驟(1)得到的介孔鉑納米粒子分散液混合，形成第一混合液，60℃下攪拌0.5h，其後在第一混合液中加入200μL 30％氫氧化鈉與2mL無水乙醇，升溫至60℃後加入200μL正矽酸乙酯(TEOS)，回流狀態下反應2.5h，離心洗滌，將產物分散在10mL無水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.5g硝酸銨的硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，80℃回流狀態下反應3h，離心洗滌，得到雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子，將其溶於甲苯中，得到第一分散液。
(3)用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：往步驟(2)製得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基矽烷，在100℃回流狀態下反應完全後，離心洗滌，將產物溶於10mL二甲基甲醯胺(DMF)中，得到第二分散液；其後將35mg二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺(DMF)中，並加入20mg 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與20mg N-羥基琥珀醯亞胺，室溫下活化1h後加入第二分散液中，室溫下充分攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的雙介孔核殼結構的鉑-二氧化矽納米粒子，將其分散在10mL去離子水中，得到第三分散液。
(4)FeCl3中的Fe3+與經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子進行配位，得到核殼結構雙介孔鉑-鐵納米雜化材料：往步驟(3)製得的第三分散液中加入2mol/L 20mLFeCl3溶液，在100℃回流狀態下反應4h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的鉑-鐵納米雜化材料。
實施例5
本實施例提供的雙介孔核殼結構的鉑-錳納米雜化材料及其製備方法、材料及應用，與實施例1-4均基本相同，其不同之處在於，其包括以下步驟：
(1)以N,N-二甲基十六烷基溴化銨乙酸鈉(OTAB-Na)為表面活性劑，利用抗壞血酸對氯鉑酸進行還原，合成介孔無機鉑粒子：將95mg表面活性劑(OTAB-Na)加入到10mL去離子水中，升溫到80℃溶解,接著加入2mL0.01mol/L氯金酸水溶液和2mL0.2mol/L新鮮的抗壞血酸水溶液，攪拌3h，離心，洗滌，產物溶於去離子水中，形成介孔鉑納米粒子分散液。
(2)以十六烷基三甲基溴化銨(CATB)為表面活性劑，在介孔無機納米粒子表面包裹介孔二氧化矽殼層，再除去CTAB，得到核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：將0.2g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散在30mL水中，與步驟(1)得到的介孔鉑納米粒子分散液混合，形成第一混合液，70℃下攪拌1h，其後在第一混合液中加入200μL 30％氫氧化鈉與4mL無水乙醇，升溫至70℃後加入200μL正矽酸乙酯(TEOS)，回流狀態下反應2h，離心洗滌，將產物分散在10mL無水乙醇中，得到第二混合液，再向第二混合液中加入含0.5g硝酸銨的硝酸銨乙醇溶液除去CTAB，70℃回流狀態下反應3h，離心洗滌，得到雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子，將其溶於甲苯中，得到第一分散液。
(3)用氨丙基三乙氧基矽烷，通過矽羥基水解縮聚對核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子的介孔二氧化矽殼層表面進行氨基修飾，其後再通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、及N-羥基琥珀醯亞胺的醯胺鍵在經修飾的介孔二氧化矽殼層表面共價嫁接二乙基三胺五乙酸，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子：往步驟(2)製得的第一分散液中加入200μL氨丙基三乙氧基矽烷，在100℃下回流24h，離心洗滌，將產物溶於10mL二甲基甲醯胺(DMF)中，得到第二分散液；其後將40mg二乙基三胺五乙酸溶於二甲基甲醯胺(DMF)中，並加入30mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽與30mg N-羥基琥珀醯亞胺，室溫下活化1h後加入第二分散液中，室溫下充分攪拌24h後離心洗滌，得到經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子，將其分散在10mL去離子水中，得到第三分散液。
(4)MnCl2中的Mn2+與經修飾的核殼結構的雙介孔鉑-二氧化矽納米粒子進行配位，得到核殼結構雙介孔鉑-錳納米雜化材料：往步驟(3)製得的第三分散液中加入2mol/L20mLMnCl2溶液，在100℃回流狀態下反應6h後，離心洗滌，得到產物即為雙介孔核殼結構的鉑-錳納米雜化材料。
實施例6
本實施例提供一種將實施例1製得的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料應用於光熱試驗的方法，包括以下步驟：
(1)用去離子水配0～400μg/mL的內核-外殼雙介孔鉑-釓納米雜化材料；
(2)用功率密度為1.5w/cm2的808nm雷射器照射5～15min；
(3)記錄不同時間點樣品的溫度變化。
如圖2所示，808nm雷射照射後，隨著樣品濃度增大，樣品的溫度逐漸升高，最大樣品濃度條件下升高溫度可達到30℃左右，雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料具有良好的光熱效應，光熱轉換效率高，光穩定性高。
實施例7
本實施例提供一種將實施例1製得的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料應用於活體磁共振成像的方法，包括以下步驟：
(1)將製備的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料用磷酸鹽緩衝液(PBS)配製成1～2mg/mL的分散液；
(2)通過尾靜脈注射進昆明鼠體內，分別在不同時間段後磁共振成像觀察。
如圖3所示，(a)為注射核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料後小鼠的磁共振成像冠狀圖、(b)為注射核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料後小鼠肝臟截面的磁共振圖、。可以看出，注射核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料後在小鼠肝臟內有明顯的磁共振的信號，且在2小時時信號達到最大，在注射24小時之後信號減弱，說明核殼結構雙介孔鉑-釓納米雜化材料相對於其他材料該納米雜化材料有相對長的循環周期，且不存在長期在生物體內滯留的問題。
實施例8
本實施例提供一種將實施例1製得的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料應用於活體皮下腫瘤熱成像實驗的方法，包括以下步驟：
(1)將製備的雙介孔核殼結構的鉑-釓納米雜化材料用PBS配製成1～2mg/mL的分散液；
(2)通過瘤內注射進裸鼠皮下腫瘤內作為實驗組，注射PBS緩衝溶液的作為對照組，用808nm雷射照射5min，通過熱成像儀觀察腫瘤部位的溫度變化。
如圖4所示，經過808nm雷射照射後，納米雜化材料在腫瘤部位溫度有明顯提高，已經可以達到腫瘤光熱治療所需的溫度。
本發明的重點在於，通過獨特的組份和簡化的製備工藝，可批量化製備雙介孔核殼結構的無機-無機納米雜化材料，且操作方便、過程易控、結構穩定，可重複性高，易於產業化；其合成的納米雜化材料尺寸均一，顯著提高了其光穩定性、光熱轉化率、磁共振成像解析度，同時該材料滿足臨床診斷和治療的需求，可以廣泛應用於腫瘤的診斷和治療等生物醫學領域。
如本發明上述實施例所述，採用與其相同或相似方法所得到的其它用於合成雙介孔內核-外殼的納米雜化材料的方法，如通過改變反應物製備不同介孔無機納米粒子或者通過改變反應物的量來調控介孔二氧化矽殼層厚度、通過矽羥基水解縮聚在介孔二氧化矽殼層表面修飾不同官能團從而連接不同金屬配合物，均在本發明保護範圍內。