亲水性颗粒、其制造方法及使用该颗粒的造影剂技术

本发明专利技术涉及亲水性颗粒、该亲水性颗粒的制造方法以及使用该亲水性颗粒的造影剂。更具体而言，根据本发明专利技术的亲水性颗粒可以包含：疏水性颗粒、和直接吸附在该疏水性颗粒表面上的两亲性有机染料。在此，各疏水性颗粒包含：中心颗粒、和覆盖该中心颗粒表面的疏水性配体，并且该两亲性有机染料可以通过疏水性作用与疏水性配体结合。该亲水性颗粒可以具有比两亲性有机染料的表面ζ电位更低的表面ζ电位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】亲水性颗粒、其制造方法及使用该颗粒的造影剂
本文公开的本专利技术涉及亲水性颗粒、该亲水性颗粒的制造方法以及使用该亲水性颗粒的造影剂，其中通过使用两亲性有机染料来使该亲水性颗粒的相转变。
技术介绍
由于纳米颗粒的独特电学性质、磁性和光学性质及其各种功能，所以纳米颗粒因科学兴趣和潜在应用而被广泛研究。由于纳米颗粒有望改善医学诊断和治疗，所以纳米颗粒在生物医学领域的应用引起了相当大的关注。对于纳米颗粒在生物医学领域的实际应用，在体内和体外应用中需要同时具有磁性和荧光性的纳米颗粒。从这个角度来看，正在积极进行将磁性纳米颗粒与有机/无机磷光体结合的多层纳米颗粒的研究。作为磁性纳米颗粒，作为顺磁性材料的钆纳米颗粒目前在临床上被广泛使用，以及已知作为超顺磁性材料的氧化铁基纳米颗粒能够被用作使用MRI的造影剂。然而，构成这种多层纳米颗粒的芯的材料大多是重金属，因此，对于生物医学应用，需要对纳米颗粒的表面进行改性处理。例如，通过在纳米颗粒的表面上引入二氧化硅层来提高生物相容性的方法是具有代表性的。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种使用两亲性有机染料而不需表面改性的亲水性颗粒。本专利技术还提供了一种制造亲水性颗粒的方法，该方法包括使用两亲性有机染料作为界面材料的相转变方法。本专利技术还提供了一种包含所述亲水性颗粒的造影剂。技术方案根据本专利技术构思的亲水性颗粒可以包括疏水性颗粒和直接吸附在疏水性颗粒的表面上的两亲性有机染料。在这种情况下，疏水性颗粒包含中心颗粒和覆盖中心颗粒的表面的疏水性配体，并且两亲性有机染料可以通过疏水性作用与所述疏水性配体结合。亲水性颗粒的表面ζ电位可以低于两亲性有机染料的表面ζ电位。在一个实施方案中，所述中心颗粒包括过渡金属氧化物，并且所述疏水性配体可以包含脂肪酸。在一个实施方案中，所述过渡金属氧化物可以选自由氧化铁、氧化锰、氧化钛、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铈和氧化钆构成的组。在一个实施方案中，所述脂肪酸可以选自由油酸、月桂酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸构成的组。在一个实施方案中，所述中心颗粒是上转换颗粒，并且所述疏水性配体可以包含脂肪酸。在一个实施方案中，所述上转换颗粒可以选自由“NaYF4:Yb3+，Er3+”、“NaYF4:Yb3+，Tm3+”、“NaGdF4:Yb3+，Er3+”、“NaGdF4:Yb3+，Tm3+”、“NaYF4:Yb3+，Er3+/NaGdF4”、“NaYF4:Yb3+，Tm3+/NaGdF4”、“NaGdF4:Yb3+，Tm3+/NaGdF4”和“NaGdF4:Yb3+，Er3+/NaGdF4”构成的组。在一个实施方案中，所述脂肪酸可以选自由油酸、月桂酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸构成的组。在一个实施方案中，所述两亲性有机染料可以选自由罗丹明、BODIPY，AlexaFluor、荧光素、花青、酞菁、偶氮基染料、钌基染料以及它们的衍生物构成的组。在一个实施方案中，所述两亲性有机染料在其分子中可以包括亲水性基团和疏水性基团，所述亲水性基团选自由羧基、磺酸基、膦酸基、胺基和醇基构成的组，所述疏水性基团选自由芳香烃和脂肪烃构成的组。在一个实施方案中，所述两亲性有机染料的表面ζ电位可以是当两亲性有机染料单独存在时测量的值。在一个实施方案中，所述亲水性颗粒的表面ζ电位可以是负电荷。在一个实施方案中，所述亲水性颗粒的平均直径可以大于所述疏水性颗粒的平均直径。根据另一专利技术构思的制造亲水性颗粒的方法可以包括如下步骤：准备分散在有机相中的疏水性颗粒，以及将有机相中的疏水性颗粒与水相中的两亲性有机染料混合以形成亲水性颗粒。在这种情况下，两亲性有机染料可以直接吸附在疏水性颗粒的表面上以将疏水性颗粒相转变为分散在水相中的亲水性颗粒。在一个实施方案中，所述疏水性颗粒与所述两亲性有机染料的混合可以包括将所述有机相中的所述疏水性颗粒添加到所述水相中的所述两亲性有机染料中以及对所述疏水性颗粒和所述两亲性有机染料的混合物进行超声处理以形成水包油(O/W)乳液。在一个实施方案中，所述有机相可以包括有机溶剂，所述有机溶剂选自由氯仿、环己烷、己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、壬烷、癸烷和甲苯构成的组。在一个实施方案中，所述疏水性颗粒在其表面上包含疏水性配体，并且所述两亲性有机染料可以通过疏水性作用与所述疏水性配体结合。在一个实施方案中，所述方法可以还包括：在形成所述亲水性颗粒之后，蒸发构成所述有机相的所述有机溶剂。根据另一专利技术构思的造影剂可以包含亲水性颗粒。在这种情况下，所述亲水性颗粒可以包含疏水性颗粒以及直接吸附在疏水性颗粒的表面上的两亲性有机染料。亲水性颗粒的表面ζ电位可以低于两亲性有机染料的表面ζ电位。在一个实施方案中，造影剂可以用于磁共振成像、光学成像、或磁共振成像和光学成像。有益效果根据本专利技术构思的亲水性颗粒可以通过位于其表面上的两亲性有机染料与中心颗粒的组合而具有两种造影功能。此外，根据本专利技术构思的亲水性颗粒具有高生物相容性并且可以提高结合到其表面的有机染料的稳定性。另外，根据本专利技术构思的亲水性颗粒的制造方法可以通过相转变方法简单且快速地进行，而不需要颗粒的表面改性以及表面活性剂。附图说明图1a是示意性示出根据本专利技术构思的实施方案的亲水性颗粒的截面图。图1b是图1a的区域M的放大截面图；图2是示意性示出根据本专利技术构思的实施方案的亲水性颗粒的制造方法的截面图；图3示出了分散在有机溶剂中的氧化铁纳米颗粒(IONP)的TEM图像和尺寸的分析结果；图4示出了使用分散在水相中的氧化铁纳米颗粒的磁力进行纯化的过程；图5示出了分散在水相中的吲哚菁绿被覆的氧化铁纳米颗粒(ICG被覆的IONP)的TEM图像和尺寸的分析结果；图6是分散在水相中并被覆有吲哚菁绿的氧化铁纳米颗粒(IONP-ICG)和纯的吲哚菁绿(ICG)溶液的表面电荷的对比分析结果；图7是吲哚菁绿(ICG)、氧化铁纳米颗粒(IONP)和被覆有吲哚菁绿的氧化铁纳米颗粒(IONP-ICG)的FT-IR分析结果；图8和图9分别示出了分散在水相中并被覆有吲哚菁绿的氧化铁纳米颗粒(IONP-ICG)和纯的吲哚菁绿(ICG)溶液的吸收光谱以及荧光光谱的对比分析结果；图10示出了根据分散在水相中并被覆有吲哚菁绿的氧化铁纳米颗粒的各种浓度的T2加权MR模型图像和r2值；图11是荧光信号的图像及其MR图像，其中在将被覆有吲哚菁绿的氧化铁纳米颗粒注射给小鼠的足底后，该信号出现在淋巴结处；图12示出了分散在有机溶剂中的上转换纳米颗粒的TEM图像和尺寸的分析结果；图13是被覆有吲哚菁绿的上转换纳米颗粒的光致发光(PL)图像(UCNP；a，c)和被覆有吲哚菁绿的上转换纳米颗粒的荧光图像(ICG；b，d)；图14是示出被覆有吲哚菁绿的上转换纳米颗粒的光学稳定性的单颗粒荧光图像。具体实施方案通过参考示例性实施方案和附图，可以容易地理解上述专利技术构思的目的、其他目的、特征和优点。然而，本专利技术构思可以以不同的形式来体现，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案是为了使本公开透彻和完整，并将本专利技术构思的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了本专利技术构思的清楚性，所述结构的尺寸、厚度等被放大。而且，应该理解的是，尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亲水性颗粒，包含：疏水性颗粒；和两亲性有机染料，其直接吸附在所述疏水性颗粒的表面上，其中所述疏水性颗粒包含中心颗粒、和覆盖所述中心颗粒表面的疏水性配体，其中所述两亲性有机染料通过疏水性作用与所述疏水性配体结合，并且其中所述亲水性颗粒的表面ζ电位低于所述两亲性有机染料的表面ζ电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.10 KR 10-2015-00818041.一种亲水性颗粒，包含：疏水性颗粒；和两亲性有机染料，其直接吸附在所述疏水性颗粒的表面上，其中所述疏水性颗粒包含中心颗粒、和覆盖所述中心颗粒表面的疏水性配体，其中所述两亲性有机染料通过疏水性作用与所述疏水性配体结合，并且其中所述亲水性颗粒的表面ζ电位低于所述两亲性有机染料的表面ζ电位。2.根据权利要求1所述的亲水性颗粒，其中所述中心颗粒包含过渡金属氧化物，并且其中所述疏水性配体包含脂肪酸。3.根据权利要求2所述的亲水性颗粒，其中所述过渡金属氧化物选自由氧化铁、氧化锰、氧化钛、氧化镍、氧化钴、氧化锌、氧化铈和氧化钆构成的组。4.根据权利要求2所述的亲水性颗粒，其中所述脂肪酸选自由油酸、月桂酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸构成的组。5.根据权利要求1所述的亲水性颗粒，其中所述中心颗粒是上转换颗粒，并且其中所述疏水性配体包含脂肪酸。6.根据权利要求5所述的亲水性颗粒，其中所述上转换颗粒选自由“NaYF4:Yb3+,Er3+”、“NaYF4:Yb3+,Tm3+”、“NaGdF4:Yb3+,Er3+”、“NaGdF4:Yb3+,Tm3+”、“NaYF4:Yb3+,Er3+/NaGdF4”、“NaYF4:Yb3+,Tm3+/NaGdF4”、“NaGdF4:Yb3+,Tm3+/NaGdF4”和“NaGdF4:Yb3+,Er3+/NaGdF4”构成的组。7.根据权利要求5所述的亲水性颗粒，其中所述脂肪酸选自由油酸、月桂酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸构成的组。8.根据权利要求1所述的亲水性颗粒，其中所述两亲性有机染料选自由罗丹明、BODIPY，AlexaFluor、荧光素、花青、酞菁、偶氮基染料、钌基染料以及它们的衍生物构成的组。9.根据权利要求1所述的亲水性颗粒，其中所述两亲性有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪官秀，朴慧先，南相焕，徐宁德，
申请(专利权)人：韩国基础科学支持研究院，韩国化学研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR