近红外光热转换剂氧缺陷二氧化钼的制备及其在光热治疗中的应用
Near-Infrared Photothermal Conversion Agent Oxygen-Deficient Molybdenum Dioxide: Preparation and Application in Photothermal Therapy
作者单位E-mail
王曾学 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
刘艳 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
赵盼 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
张训迪 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
阳一鸣 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
孙鹏 山东中医药大学中医药创新研究院, 济南 250355  
张秀云 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
冯玉 山东中医药大学药学院, 济南 250355  
郑婷婷 山东中医药大学药学院, 济南 250355 ttz10_10@163.com 
陈辰 山东中医药大学针灸推拿学院中医药新材料研究院, 济南 250355 21129008@zju.edu.cn 
李伟 山东中医药大学药学院, 济南 250355 liwei6911@163.com 
摘要: 通过水热合成法,以五氯化钼(MoCl5)为钼源,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构导向剂和还原剂,制备了二氧化钼(MoO2)纳米颗粒,对纳米材料进行X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振谱(EPR)等表征,结果表明制备的MoO2纳米颗粒粒度约18 nm,粒度均匀,具有丰富的氧缺陷,在650~1 100 nm的近红外区具有良好的光吸收能力。光热测试表明该材料100 μg·mL-1的水溶液10 min内升温达31.5℃,光热转换率高达67.9%,并且具有优异的光热稳定性。细胞毒性实验表明低剂量的该纳米材料对细胞几乎没有毒性,且对肝癌细胞的光热杀伤效果明显。
关键词: 氧缺陷  二氧化钼  水热合成法  光热治疗
基金项目: 国家自然科学基金(No.81903780)、山东省自然科学基金(No.ZR2020MB108)、山东省卫健委(No.202004010938)、济南市科技局(No.2020GXRC005)、济南市教育局(No.JNSX2021041)、山东中医药大学青年科学基金(No.2018zk24)和山东中医药大学中药神经免疫药理青年科研创新团队(No.22202112)资助。
Abstract: In this paper, molybdenum dioxide (MoO2) nanoparticles were prepared by hydrothermal synthesis method using molybdenum pentachloride (MoCl5) as molybdenum source and polyvinylpyrrolidone (PVP) as a structural guiding agent as well as reducing agent. The results from X-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis-near-infrared (UV-Vis-NIR) absorption spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and electron spin resonance spectroscopy (EPR) illustrated that the diameter of the prepared MoO2 nanoparticles were about 18 nm. The particle size was uniform with abundant oxygen defects, and had good light absorption ability in the near-infrared region of 650-1 100 nm. The photothermal test demonstrated that the 100 μg·mL-1 aqueous solution of the material heated up 31.5℃ within 10 min, the photothermal conversion rate was up to 67.9% with excellent photothermal stability. Cytotoxicity test showed that the nanomaterial had no toxicity to cells, meanwhile possessing an obvious photothermal killing effect on hepatoma cells.
Keywords: oxygen vacancy  molybdenum dioxide  hydrothermal synthesis method  photothermal therapy
投稿时间:2022-03-20 修订日期:2022-07-26
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王曾学,刘艳,赵盼,张训迪,阳一鸣,孙鹏,张秀云,冯玉,郑婷婷,陈辰,李伟.近红外光热转换剂氧缺陷二氧化钼的制备及其在光热治疗中的应用[J].无机化学学报,2022,38(9):1739-1751.
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