《Advanced Powder Technology》：Ferrite and reduced graphene oxide-ferrite nanocomposites as nanohybrid materials
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•报道了使用迷迭香提取物进行rGO/CF37的绿色合成方法。•分析了CaFe2O4和rGO/CF37纳米复合材料的结构和性能。•通过MTT试验评估了纳米颗粒（NCs）在药物输送系统中的细胞毒性。•展示了CaF和rGO/CF37的优秀超级电容器性能。引言近年来，尖晶石铁氧体
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报道了使用迷迭香提取物进行rGO/CF37的绿色合成方法。
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分析了CaFe2O4和rGO/CF37纳米复合材料的结构和性能。
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通过MTT试验评估了纳米颗粒（NCs）在药物输送系统中的细胞毒性。
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展示了CaF和rGO/CF37的优秀超级电容器性能。
引言
近年来，尖晶石铁氧体（MFe2O4，其中M代表金属元素如Fe、Co、Ni、Mn等）在许多先进应用中受到了越来越多的关注，例如在抗癌制剂和药物输送[1]、[2]中，作为新型的、成本效益高的电极材料用于能源生产和储存、海水淡化等[3]、[4]、[5]、[6]。这类材料的性能与其化学结构、八面体（B）和四面体（A）晶体位点之间的阳离子分布以及每个位置沿磁自旋磁矩的相对尺度密切相关[7]。
A1-xBxFe2O4型三元混合过渡金属铁氧体的使用能够实现更广泛的可逆氧化还原状态和增强的伪电容特性[8]、[9]。其中，Ca1-xCoxFe2O4纳米铁氧体以及rGO/Ca1-xCoxFe2O4特别受到关注，因为它们具有独特的特性和广泛的应用潜力[10]、[11]、[12]、[13]。这些纳米复合材料的出色生物相容性归功于其结构中的Ca2+离子，这一特性在医学上引起了广泛关注，包括作为药物载体和超级电容器中的电极材料[14]、[15]。
CaFe2O4铁氧体由三价离子Co3+或Fe3+位于八面体配位位点，而四面体位点由二价离子Co2+填充，因此表现出显著的磁各向异性[16]。预计通过用Ca2+掺杂并将其与rGO结合在简单的绿色合成方法中，可以改善其性能[17]、[18]。
在本研究中，由于Ca1-xCoxFe2O4纳米铁氧体和rGO/Ca1-xCoxFe2O4纳米复合材料对人体的危害小且环境影响小，因此研究了它们作为药物输送平台中的纳米载体的潜力[19]、[20]。采用了一种简单、可扩展、环保且经济的方法进行热处理，以保持这些纳米杂化材料的环保性。此外，为了提高生物相容性，在热处理过程中使用了迷迭香提取物。这种植物提取物可以减少和稳定纳米颗粒，同时有助于避免氧化和颗粒聚集。Rosmarinus officinalis L.是一种木质灌木草本植物，含有高水平的多酚化合物，这些化合物以其抗氧化功能而闻名，同时还能抑制多种恶性细胞系的生长[21]、[22]。
后者的这些特性源于植物黄酮类抗氧化剂槲皮素（Que）的存在，槲皮素天然存在于各种蔬菜和水果中[23]。这种抗癌天然黄酮类抗氧化剂是最主要的抗氧化剂之一。然而，由于槲皮素的生物利用率低（在水介质中的浓度仅为1 μg/mL），并且在药物研究中的应用有限，因此必须提出创新的药物输送策略来提高其生物利用率并提供新的治疗方法。
我们之前报道了使用含有钙、锰、镍和钴的铁氧体（无论是否与还原氧化石墨烯（rGO）结合），以及芹菜籽提取物和迷迭香叶提取物，在药物输送系统（DDS）中输送槲皮素的应用[14]、[24]、[25]。具有优异电化学特性的尖晶石铁氧体也适合作为电容去离子（CDI）方法海水淡化的电极材料。在那项研究之后，制备了不同Co含量的Ca1-xCoxFe2O4纳米铁氧体样品。随后，还原氧化石墨烯被用作通过水热合成有效固定Ca1-xCoxFe2O4纳米铁氧体的基底，使这些纳米复合材料成为药物输送框架中的可行纳米载体，并具有在超级电容器设备中应用的潜力。
部分摘要
材料
本研究中使用了以下试剂和材料：二甲基亚砜（DMSO）、Sigma-Aldrich公司的DMEM（Dulbecco改良鹰培养基）、Sigma Aldrich公司提供的槲皮素（Que）、3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-3,5-二苯基四唑溴化物、聚维吡咯烷酮（PVP）、硝酸钙（Ca(NO3)2·6H2O）、硝酸钴（Co(NO3)2·6H2、硝酸铁（Fe(NO3)3·9H2、磷酸盐缓冲盐（PBS）、青霉素/链霉素（Merk）、乙炔黑（Merk）等。
X射线衍射分析
所有样品在600°C下煅烧后的XRD图谱显示在图1中，并与参考卡片ICDD: 01–072-1199（正交结构，CaFe2O4）和ICDD: 22-1086（立方结构，CoFe2O4）进行了比较。所有检测的铁氧体材料在大约2θ = 35°处都显示出典型的（311）平面，这表明它们具有尖晶石结构，尽管峰位略微向更高角度偏移[24]、[26]。锐利的峰进一步证实了它们的结晶性。
结论
在本研究中，通过在迷迭香叶提取物的存在下进行热处理，合成了Ca1-xCoxFe2O4纳米铁氧体和rGO/Ca1-xCoxFe2O4纳米复合材料。尽管存在α-Fe2O3杂质相，样品的结构特征表明它们是单相的。通过向结构中掺杂Co2+离子，随着纳米颗粒尺寸和晶粒大小的增加，它们的饱和磁化值也增加了，并且表现出磁行为的转变。
CRediT作者贡献声明
Mahsa Safari：撰写——原始草案、软件、数据分析。Mahmoud Naseri：撰写——审阅与编辑、监督、方法学、概念化。Elaheh Esmaeili：撰写——原始草案、软件、数据分析。Somayeh Dianat：软件、形式分析。Meryam Chelly：软件、方法学、形式分析。Giovanni Neri：撰写——审阅与编辑、监督。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。
致谢
本工作基于伊朗国家科学基金会（INSF）资助的项目编号#4023584的研究，并在马莱耶大学进行了实验。
Mahsa Safari|Mahmoud Naseri|Elaheh Esmaeili|Somayeh Dianat|Meryam Chelly|Giovanni Neri
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