纳米磁性微球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米磁性微球和纳米磁性免疫微球及它们的制备方法（反相微乳液法）和应用，同时还涉及含有这种纳米磁性微球或纳米磁性免疫微球的药物组合物。所述的纳米微球其中以含有胺基的生物可降解的高分子材料化学交联形成高分子包裹层，包裹层内还包含纳米磁性材料，磁性微球的平均粒径大小在２０～８００ｎｍ。而纳米磁性免疫微球，其中以纳米磁性微球为核，表面连接有生物活性物质。所述纳米磁性微球的生成方法，是在反相微乳液中，通过加入纳米磁性材料和高分子物质和交联剂反应而成。本发明专利技术的纳米磁性免疫微球在细胞分离、固定化酶、蛋白质的分离、免疫检测、免疫诊断方面具有广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于药学领域，具体涉及一种纳米磁性微球和纳米磁性免疫微球及它们的制备方法(反相微乳液法)和应用，同时还涉及含有这种纳米磁性微球或纳米磁性免疫微球的药物组合物。
技术介绍
自从上个世纪70年代以来，磁性免疫微球迅速地在细胞的分离纯化、微生物分离和检测、检测和分离生物活性物质、细胞毒性等方面得到广泛的推广与应用。磁性高分子微球主要用物理或者化学方法在磁性金属或者氧化物纳米颗粒表面包裹一层高分子聚合物而制备的。这些高分子主要有苯乙烯和含有化学功能基团的单体(丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠、马来酸、衣康酸中的一种或者几种)的烯类单体的共聚物；以及一些天然的高分子化合物(明胶、阿拉伯胶、海藻酸盐、蛋白类、淀粉等)和多糖类物质(壳聚糖、葡聚糖、琼脂糖等)；半合成的高分子材料多为纤维素衍生物类以及人工合成生物降解材料如(聚乳酸、聚氰基丙烯酸酯、聚乳酸-聚乙二醇嵌段式共聚物、聚合酸酐)等。在药学和生物学领域，由于涉及的微粒通常都包含一些较大空间体积的生物物质，颗粒平均直径小于1000nm的微粒都可称为纳米微球。磁性高分子微球的结构主要三种核壳式结构，磁性物质做为内核，高分子材料做为壳层；核壳式结构，高分子材料作为壳层，磁性材料作为内核；壳核壳式结构。磁性高分子微球的制备方法主要有化学沉淀法和包埋法。化学沉淀法是将铁离子和亚铁离子在碱性条件分散于高分子溶液中，通过乳化复合技术，透析、干燥等手段得到生物高分子磁性微球。在沉淀的过程中向溶液中加入生物高分子，生物高分子在Fe3O4的表面降低了Fe3O4表面自由能阻止了Fe3O4晶体的进一步凝聚。中国专利技术专利申请公开说明书(公开号CN1376730A；国别中国；公开日2002年10月30日)中，公开了用共沉淀法制备琼脂糖微球。化学沉淀法得到的磁性微球一般来说粒径较小，但是磁响应性比较弱，不易形成规整的形状。包埋法是将磁性粒子分散于高分子溶液中，通过雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段得到高分子微球。此方法制备的磁性微球所需条件简单，易于进行，得到的磁性微球的粒径比较大、形状难以控制。除此之外磁性高分子微球还有两种制备方法，单体共聚法和高分子微球磁化法。美国专利(公开号USP4654267；国别，美国；公开日1987年3月31日)就公开了一种高分子微球磁化法。首先制备好聚合物高分子微球，在多空的微球的孔内进行化学沉积铁的氧化物制备磁性高分子微球。用这种方法制备高分子微球需要用两步，制备方法复杂难以控制。单体聚合是在单体和适当的结构单元在磁性离子表面进行聚合反应，若加入交联剂可得到交联型高分子微球。专利技术专利申请公开说明书(公开号CN 1328064A；国别中国；公开日2001年12月26日)公开了一种磁性聚合物纳米微球，其中采用采用苯乙烯单体引发聚合反应，生成高分子化合物。其一般不能用于生物领域。磁性高分子微球的特点1.表面效应和体积效应表面效应是指超细微粒的表面原子数与总原子数之比随着粒径变小而急剧增大，其表面能大大增加。表面原子的生长环境和结合能与内部原子不同，具有很大的化学活性，这是由于表面原子的周围缺少相邻的原子而具有不饱和性，易于其他原子结合而稳定下来。可见表面效应是一种影响化学特性的因素。体积效应是由于超细微粒包含的原子数减少而使带电能级加大，会使物质的一些物质性质因能级间歇的连续而发生异常。上述两种效应可具体反映在比表面激增，离子的稳定性大大提高。2.磁效应微球具有超顺磁性是磁性高分子微球应用的非常关键的因素。具有磁性可使生物高分子微球在外加磁场作用下方便的进行分离和磁性导向。当磁性四氧化三铁晶体直径小于30nm时，具有超顺磁性，即在磁场中有较强的磁性，没有磁场时磁性很快消失。从而生物高分子磁性微球能够在磁场中不被永久磁化。为了制得超顺磁性的磁性微球，美国专利公开了(公开号USP4554088国别美国；公开日1985年9月19日)用硅烷聚合物包裹在超顺磁性的铁氧化物表面制得超顺磁性得磁性高分子微球。美国专利(公开号USP5395688；国别美国；公开日1995年3月7日)也公开了用超顺磁性的金属氧化物聚合体混合层包裹有机聚合物核，来制备超顺磁性的磁性高分子微球。3.功能基特性生物高分子有多种反应活性功能基团，如-OH、-COOH、-NH2可连接具有生物活性的物质，如单抗、免疫蛋白、生物酶等。纳米磁粉制备磁性高分子微球解决了用其他材料制备出来的磁性高分子微球磁性不够强、负载能力差的缺点，用反相乳液法以碳包铁纳米颗粒和壳聚糖为材料制备出磁性壳聚糖复合微球。壳聚糖的结构见下图 由于壳聚糖的化学性质稳定，耐热性好，特别是分子中存在胺基，既易于与酶共价结合，又可络合金属离子使酶免受金属离子的抑制。壳聚糖还具有良好的机械性能，而又易于通过接枝而改性，再加上来源丰富，成本低廉，制备简单是一种很有开发利用前景的载体材料。由于其表面的丰富的胺基和羟基，交联活化非常方便，有很高蛋白质的吸附容量。并且壳聚糖有良好的生物官能性、生物相容性和血液相容性，对细胞组织不产生毒性影响，无溶血效应，无热源性在医药学领域应用有很重要的意义。
技术实现思路
为了克服上述技术的缺点，本专利技术的目的是公开了一种纳米磁性微球和纳米磁性免疫微球，同时还公开了这种纳米磁性微球的制备方法以及纳米磁性免疫微球的制备方法、纳米磁性微球和纳米磁性免疫微球的应用。本专利技术所提供的纳米磁性微球和纳米磁性免疫微球是可生物降解的，并且具有亲水性的纳米磁性高分子微球。其具体的技术方案如下一种纳米磁性微球，其中以含有胺基的生物可降解的高分子材料化学交联形成高分子包裹层，包裹层内还包含纳米磁性材料，磁性微球的平均粒径大小在20-800nm。较好的其中所述的平均粒径100-800nm，较好的平均粒径300-700nm，更好的平均粒径为400-600nm。更好的平均粒径为450-550nm。最好的平均粒径为480-520nm，此时，纳米磁性微球的粒径分布范围在200-800nm。所述的以含有胺基的生物可降解的高分子材料选自壳聚糖、明胶、白蛋白或聚丙稀酰胺一种或其组合，其含量占整个微球重量的50-95％，较好的是75-92％(w/w)(w/w代表质量百分比，俗称重量比，本文中未特别说明部分的百分含量都是指质量百分比)。所得到的高分子包裹层可以是多种材料的复合体。所述的包裹层内的纳米磁性材料为纳米碳包铁粉末、纳米纯铁粉末、纳米四氧化三铁粉末、纳米三氧化二铁粉末、纳米钴粉末、纳米镍粉末、纳米钴氧化物、纳米镍氧化物、纳米钴镍氧化物之一或其组合，其含量占整个微球重量的5-30％(w/w)，较好地为10-20％。所述的纳米磁性材料平均粒径为0.1-300纳米，较好的为1-100纳米，更好的为1-50纳米。然而，在实际的制作过程中，纯净的铁粉或其它单质粉末容易与水或溶液反应，使反应的产率大为下降。比较好的方式，所述的纳米磁性材料为纳米碳包铁粉末。所述的纳米碳包铁粉末平均粒径为0.1-300纳米，较好的平均粒径为1-100纳米，更好的为5-40纳米，更好的为20-30纳米，最好为25nm，此时该粉末的粒径大小在20-60nm之间，最大不超过60nm。最好采用深圳市尊业纳米材料有限公司生产的碳包铁粉末，具有较好的效果。此时粒径的大小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米磁性微球，其中以含有胺基的生物可降解的高分子材料为包裹层，包裹层内还包含纳米磁性材料，纳米磁性微球的平均粒径大小在２０～８００ｎｍ。

【技术特征摘要】
1.一种纳米磁性微球，其中以含有胺基的生物可降解的高分子材料为包裹层，包裹层内还包含纳米磁性材料，纳米磁性微球的平均粒径大小在20～800nm。2.根据权利要求1所述的纳米磁性微球，其中所述的平均粒径为100-800nm。3.根据权利要求2所述的纳米磁性微球，其中所述的平均粒径为400-600nm。4.根据权利要求1-3任一所述的纳米磁性微球，其中所述的含有胺基的生物可降解高分子材料选自壳聚糖、明胶、白蛋白或聚丙稀酰胺一种或其组合，其含量占整个微球重量的50-95％(w/w)。5.根据权利要求4述的纳米磁性微球，其中所述的包裹层内的纳米磁性材料为纳米碳包铁粉末、纳米纯铁粉末、纳米四氧化三铁粉末、纳米三氧化二铁粉末、纳米钴粉末、纳米镍粉末、纳米钴氧化物、纳米镍氧化物、纳米钴镍氧化物之一或其组合，其含量占整个微球重量的5-30％(w/w)。6.一种纳米磁性免疫微球，其中以权利要求1-5任一所述的纳米磁性微球为核，表面连接有生物活性物质。7.根据权利要求6所述纳米磁性免疫微球，其中所述的生物活性物质为蛋白质、核酸之一或组合。8.一种权利要求1-7任一所述的纳米磁性微球的制备方法，其包括以下步骤(1)形成微乳液将含有胺基的生物可降解的高分子材料、纳米磁性材料，交联剂分散在酸性或中性的水溶液中，并加入由乳化剂和有机溶剂组成的体系，混合至成为反相微乳液，其中乳化剂占整个体系重量的5～30％，酸性或中性的水溶液的量占整个体系重量的2-8％，高分子材料占整个体系重量的0.001-0.1％，交联剂的用量占整个体系重量的0.05-0.3％，纳米磁性材料占整个体系重量的0.04-0.2％，其余为有机溶剂；(2)固化反应将步骤(1)所制得的反相微乳液在室温下，不断混合0.1-5小时。9.根据权利要求8所述制备方法，其进一步包括以下步骤(3)清洗；(4)对清洗之后的磁性微球进行干燥。10.根据权利要求8或9所述制备方法，其中所述的在酸性或中性的水溶液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李富荣，周汉新，曹君剑，齐晖，任莉莉，
申请(专利权)人：深圳市人民医院，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]