一种磁性载药粒子及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料合成技术与纳米载药生物的技术领域，具体的涉及一种磁性载药粒子及其制备方法。该磁性载药粒子包络基质为聚己内酯，磁核为四氧化三铁纳米粒子。所述的磁性载药粒子具有介孔，甚至大孔；具有良好的生物相容性，并可以在外加磁场的作用下，将其所载的药物定向释放、针对性地杀死肿瘤细胞。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性载药粒子及其制备方法
本专利技术属于纳米材料合成技术与纳米载药生物的
，具体的涉及一种磁性载药粒子及其制备方法。
技术介绍
近年来，肿瘤“诊疗一体化”概念被提出，旨在将诊断和治疗相结合，在提高药物效果，减小药物副作用的同时，监控病变发展与治疗效果，及时调整治疗方案，避免对疾病的治疗不足或过度治疗。随着纳米技术的飞跃发展，与生物医学相结合的纳米医药成为研究的热点，纳米材料由于具有特殊的物理和化学性质，容易进行表面修饰和功能化设计，被用作药物载体。纳米智能药物在癌症治疗领域有着不可磨灭的重要性，在各种用于治疗癌症的纳米智能药物中，载体的选择和药物靶向的选择是其中两大研究热点。基于癌症药物的靶向，现阶段主要研究纳米粒子在肿瘤位点的增强渗透和滞留效应；接枝抗体、多肽、核酸适配体药物的主动靶向。自从在一系列真菌生长研究中发现聚己内酯的可生物降解特性以来，这种热塑性材料引起了科学界的强烈关注。聚己内酯是一种可再生天然材料的脂肪族聚酯，具有彻底的生物降解性和优异的生物相容性，再加上低生产成本和食品药品管理局的批准，聚己内酯在药物输送系统，耐用医疗设备和组织工程支架方面显示出巨大的潜力。然而聚己内酯的实际应用受到其固有缺点的影响，例如机械强度较低，热稳定性和耐溶剂性较差等，现阶段研究可行的替代方案是通过组合不同的无机纳米粒子来制备基于聚合物的纳米复合材料，进而提高其生物载药性能，其中无机金属氧化物中的四氧化三铁纳米粒子已被用于制备铁氧体纳米复合材料，由于其独特的性质，如磁共振成像，生物分离，靶向给药，生物传感器等，在各种生物医学领域显示出巨大的潜力。顺磁性四氧化三铁纳米粒子目前是在生物医学领域最有应用前景的材料之一，已广泛应用于各种领域，尤其在生物医学领域的应用更为普遍，例如作为对比增强磁共振成像中的显像剂，作为用于药物递送系统的磁性载体，作为生物标记和诊断。基于这些方面，超顺磁四氧化三铁纳米粒子必须具有良好分散性，粒子之间不发生高度团聚，并且具有较高的结晶度以及在水溶液中具有良好的分散性，若是用于装载药物则需要具有一定的介孔和大孔结构，以便于在生物条件下可体现高磁化值和良好药物传递作用。前人所报道的直接合成水溶性四氧化三铁纳米颗粒的方法众多，其中也有对四氧化三铁纳米颗粒表面进行改性以提高分散性和化学稳定性。目前在生物医学中使用的绝大多数磁性纳米粒子是通过常规的共沉淀方法制备的，方法是铁盐在碱性水溶液中的共沉淀，得到的四氧化三铁纳米颗粒形状不规则，结构单一。但是四氧化三铁纳米颗粒的一些物理特性，例如较宽的尺寸分布，低饱和磁化强度和稳定性，尤其需要判断其是否具有丰富的介孔甚至大孔结构用于装载靶向药物，关于磁性颗粒的合成手段仍然需要进一步探索优化。近年来，有课题组通过高温有机相分解方法制备了高结晶度和窄尺寸分布的高质量单分散氧化铁纳米颗粒。然而由于封端的疏水表面活性剂配体，所制备的磁铁矿纳米晶体仅溶于非极性溶剂，这限制了它们的应用在生物医学领域的应用。为了成功地解决在四氧化三铁纳米粒子合成中的这些问题，需要开发一种新的合成技术用于制造水溶性四氧化三铁纳米颗粒，使其适用于生物载药医学应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对传统技术中所制备的磁性纳米材料存在生物相容性差、载药率较低、结构单一、合成手段繁琐等问题而提供一种具有空心结构的磁性载药粒子及其制备方法，所述的磁性载药粒子具有介孔，甚至大孔，具有良好的生物相容性，并可以在外加磁场的作用下，将其所载的药物定向释放、针对性地杀死肿瘤细胞。本专利技术采用简单的水热合成法制备出具有空心孔结构的磁性四氧化三铁粒子，并且可以通过调控物料的比例制造出空心孔径不同的磁性四氧化三铁粒子。本专利技术的技术方案为：一种磁性载药粒子，包络基质为聚己内酯，磁核为四氧化三铁纳米粒子。所述聚己内酯与四氧化三铁纳米粒子的质量比为1:1～10。所述磁性载药粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)水热法合成磁性空心四氧化三铁纳米粒子：将异丙醇加入到烧杯中，随后加入甘油和六水合硝酸铁，搅拌至混合均匀，得到混合溶液，将去离子水逐滴滴加至上述混合溶液中，再次搅拌至溶液混合均匀后转移至反应釜中进行反应，反应结束待反应釜自然冷却后，得到具有墨绿色沉淀物的悬浊液；将悬浊液倒入至离心管内进行离心清洗，对离心清洗后的产物进行干燥，将干燥所得的粉末样品置于管式炉中，在通入流动的氮气气氛下，以1℃/min的升温速率升至300～500℃，在300～500℃下保温1～5小时，得到具有空心结构的四氧化三铁纳米粒子；(2)开环聚合法制备聚己内酯：称取异辛酸亚锡将其加入至搅拌条件下的己内酯中，搅拌12小时使其混合均匀后转移到三颈烧瓶中，并在瓶中通入氩气作为惰性保护气，在油浴条件下以130℃反应12小时，待反应体系自然冷却后，停止通入氩气，将沉淀物溶解在氯仿中离心三次，之后使用无水乙醇再次对沉淀物离心五次，得到聚己内酯；(3)聚己内酯包覆磁性空心四氧化三铁纳米粒子以及药物负载：将步骤(1)制备所得的磁性空心四氧化三铁纳米粒子和药物按照质量比1:1依次加入到聚乙烯醇水溶液中，并进行超声分散处理，使四氧化三铁纳米粒子和药物在聚乙烯醇水溶液中分散均匀得到水相混合溶液；配置丙酮和乙酸乙酯的混合溶液，通过搅拌使其混合均匀，其中按照体积比丙酮：乙酸乙酯为2～8:1；将聚乙二醇和步骤(2)制备所得的聚己内酯溶解在所配制的丙酮和乙酸乙酯混合溶液中，通过搅拌使其混合均匀得到混合有机溶液；使用梨形滴定瓶将上述所得的水相混合溶液逐滴滴加到混合有机溶液中，搅拌使其混合均匀，并通过60℃水浴加热加速其溶剂蒸发，待溶剂完全蒸发后，将剩余沉淀物通过无水乙醇反复离心清洗5次，然后在60℃下真空干燥12小时，得到所述包覆有聚己内酯的四氧化三铁纳米粒子载药球。所述步骤(1)中异丙醇为30～100mL，甘油为5～20mL，六水合硝酸铁为1～5g，去离子水为0.5～3mL；所述反应釜中反应条件为在150～200℃下保温6～18小时；离心清洗具体操作为使用去离子水离心清洗3次，随后使用无水乙醇离心清洗3次；所述离心清洗后的产物置于真空干燥箱中在70℃下烘干12小时。所述四氧化三铁纳米粒子的孔径为200～500nm。所述步骤(2)中异辛酸亚锡为5～10g，己内酯为5～15mL。所述步骤(3)中聚乙烯醇水溶液为30～70mL，其中聚乙烯醇水溶液的质量分数0.5～3％；四氧化三铁纳米粒子为0.1～1.0g，药物为0.1～1.0g；所配置的丙酮和乙酸乙酯混合溶液为10～30mL；所述聚乙二醇为5～50mL。所述药物为盐酸多柔比星。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述磁性载药粒子将聚己内酯用作包络基质，四氧化三铁纳米颗粒作为磁核，所涉及的聚己内酯基质和四氧化三铁纳米粒子分别通过开环聚合和水热沉淀法合成。该磁性载药粒子为用于磁共振成像的基于聚合物的多功能复合微球，通过简便的水包油乳液溶剂蒸发法控制药物输送。相比于现有技术，本专利技术的优势在于所制备的磁性四氧化三铁纳米粒子具有较大的孔结构，并采用聚己内酯将尺寸较小的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性载药粒子，其特征在于，包络基质为聚己内酯，磁核为四氧化三铁纳米粒子。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性载药粒子，其特征在于，包络基质为聚己内酯，磁核为四氧化三铁纳米粒子。


2.根据权利要求1所述磁性载药粒子，其特征在于，所述聚己内酯与四氧化三铁纳米粒子的质量比为1:1～10。


3.一种权利要求1所述磁性载药粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)水热法合成磁性空心四氧化三铁纳米粒子：将异丙醇加入到烧杯中，随后加入甘油和六水合硝酸铁，搅拌至混合均匀，得到混合溶液，将去离子水逐滴滴加至上述混合溶液中，再次搅拌至溶液混合均匀后转移至反应釜中进行反应，反应结束待反应釜自然冷却后，得到具有墨绿色沉淀物的悬浊液；将悬浊液倒入至离心管内进行离心清洗，对离心清洗后的产物进行干燥，将干燥所得的粉末样品置于管式炉中，在通入流动的氮气气氛下，以1℃/min的升温速率升至300～500℃，在300～500℃下保温1～5小时，得到具有空心结构的四氧化三铁纳米粒子；
(2)开环聚合法制备聚己内酯：称取异辛酸亚锡将其加入至搅拌条件下的己内酯中，搅拌12小时使其混合均匀后转移到三颈烧瓶中，并在瓶中通入氩气作为惰性保护气，在油浴条件下以130℃反应12小时，待反应体系自然冷却后，停止通入氩气，将沉淀物溶解在氯仿中离心三次，之后使用无水乙醇再次对沉淀物离心五次，得到聚己内酯；
(3)聚己内酯包覆磁性空心四氧化三铁纳米粒子以及药物负载：将步骤(1)制备所得的磁性空心四氧化三铁纳米粒子和药物按照质量比1:1依次加入到聚乙烯醇水溶液中，并进行超声分散处理，使四氧化三铁纳米粒子和药物在聚乙烯醇水溶液中分散均匀得到水相混合溶液；配置丙酮和乙酸乙酯的混合溶液，通过搅拌使其混合均匀，其中按照体积比丙酮：乙酸乙酯为2～...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬滨，夏洪刚，李璇，朱德清，孙忠义，朱鹏志，张永民，张海泉，
申请(专利权)人：天津市天津医院，
类型：发明
国别省市：天津;12