本发明专利技术涉及磁性水溶性富勒烯及其制备方法和应用，有效解决富勒烯水溶性弱，相容性低，靶向性差的问题，方法是，将富勒烯溶于甲苯中，加入氢化钠、溴代丙二酸二乙酯，氮气保护，搅拌，除去氢化钠、甲苯，干燥得溴代丙二酸二乙酯取代的富勒烯加入甲苯中，水解至甲苯相无色，加入浓盐酸，过滤得滤饼，除去不溶物及甲醇，干燥，得丙二酸取代的富勒烯溶解于乙二醇和二缩醇混合溶剂中，加入醋酸钠、三价铁盐反应后，洗涤，干燥，得四氧化三铁负载的富勒烯与氨基水溶性物质、EDC?HCl超声分散于磷酸盐中，避光反应后抽滤，干燥，得到磁性水溶性富勒烯；具有磁靶向性好，水分散性强，对生物体的毒性很低，物理以及化学稳定性良好，质量好，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医药领域，特别是一种磁性水溶性富勒烯及其制备方法和应用。
技术介绍
作为碳元素的第三种同素异形体富勒烯家庭的发现，是上世纪自然科学发展史最重要的突破之一。Kroto等三人也因为他们在富勒烯研究中开创性的工作而荣获1996年诺贝尔化学奖。富勒烯以其独特的结构和性质倍受人们重视，近十年来，几乎全世界所有著名大学和研究所的科学家都进行了与富勒烯有关的研究。它已成为当今物理、化学、材料及生命科学研究者共同关心的课题。富勒烯分子的重要科学意义，被美国《Science》杂志评为1991年的“明星分子”。在纳米材料中，包括富勒烯、碳纳米管在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。富勒烯是由60个碳原子组成的球形分子，包含12个五元环和20个六元环，直径为0.71nm。近年来，富勒烯在生物医药领域的研究相当引人瞩目，研究发现富勒烯具有多种特殊的生物学效应:(I)可抑制多种酶的活性，包括HIV蛋白酶以及逆转录酶；(2)对肿瘤细胞显示出细胞毒性；(3)具有神经保护剂的作用；(4)还具有在可见光照射下产生氧自由基、切割DNA的作用。富勒烯作为一种优良的光敏剂表现在其在可见光照射的情况下可以产生活性氧，活性氧包括单线态氧、超氧负离子等。富勒烯光照下产生活性氧为高度反应性的，并且可以表现出明显的细胞毒性，比如裂解细胞中的DNA，抑制细胞的有丝分裂以及生长，还可以抑制细胞蛋白水解酶的活性。由此推断，富勒烯可以用于肿瘤的治疗。为此利用富勒烯作为光敏剂开展光动力疗法，即使其在肿瘤组织中蓄积，利用光照产生活性氧来选择性的破坏肿瘤组织。目前纳米磁性材料作为一种安全、高效、经济的医学药用载体，已在癌症研究中表现出广阔的发展空间。作为生物磁性`载体材料应具有粒径较小，毒性较低，磁性较好，造价低廉，物理化学性能稳定以及生物相容性良好等特性。功能化的磁性富勒烯具有独特的笼状结构，粒径小，物理化学性能优异且磁性能良好，而且表面接上的水溶性功能基团可以显著改善富勒烯在动物体液中的生物相容性和流动性，有利于在外加磁场的作用下将药物直接输运至病灶，从而增强疗效、减少副作用，因此成为靶向载体材料研究的热点。磁共振成像(MRI)是一种颇具潜力的诊断方法。它是以人体在核磁共振过程中所散发的电磁波以及与这些电磁波有关的参数，如质子密度、弛豫时间等作为成像参数进行成像。磁共振成像造影剂一定是磁性物质，能同氢核发生磁性的相互作用，主要通过影响自旋晶格弛豫时间Tl、自旋-自旋弛豫时间T2等来改变信号强度，进而提高MRI诊断的敏感性和特异性，增强信号对比度和提高软组织图像的分辨率，在早期肿瘤的诊断中具有很大的价值。功能化的磁性富勒烯可作为磁共振成像造影剂，利用其磁性和水溶性，进入体内后能选择性分布，在靶器官富集并停留一段时间，使被观测的组织或器官的弛豫速率比其他部位(背景部位)有更大的改变，提高核磁共振成像(MRI)诊断的敏感性和特异性，增强MRI的效果。
技术实现思路
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本专利技术的目的就是提供一种磁性水溶性富勒烯及其制备方法和应用，可有效解决现有富勒烯水溶性弱，生物相容性低，靶向性差的问题。本专利技术的技术方案为:在富勒烯分子上负载有磁性的四氧化三铁和亲水性基团，所述的四氧化三铁和富勒烯的质量含量比为1-10:1 ;其制备方法为:1)将富勒烯IOOmg溶于IOOml甲苯中，加入氢化钠0.5g，搅拌均匀后加入0.3ml溴代丙二酸二乙酯，氮气保护，室温15-25°C搅拌5h，过滤除去氢化钠，旋蒸除去甲苯，60°C抽真空干燥24h，得到溴代丙二酸二乙酯取代的富勒烯；2)将上述溴代丙二酸二乙酯取代的富勒烯和氢化钠Ig加入50ml甲苯中，80°C水解至甲苯相无色，倒去甲苯，加入20ml浓盐酸，过滤得滤饼，取滤饼溶于IOOml甲醇中，过滤除去不溶物，旋蒸除去甲醇，60°C抽真空干燥24h，得到丙二酸取代的富勒烯(C60-COOH) ；3)将上述丙二酸取代的富勒烯50mg，充分溶解于20ml由乙二醇和二缩醇按照体积比1:19组成的混合溶剂中，加入醋酸钠1.5g，三价铁盐0.54g，超声充分溶解后将上述反应体系转移至反应釜中，200°C反应IOh后，所得产物分别用无水乙醇洗涤3次，超纯水洗涤5次，60°C抽真空干燥24h，得到四氧化三铁负载的富勒烯(C6(l-C00H-Fe304);所述的三价铁盐为氯化铁、溴化铁、碘酸铁、高氯酸铁、次氯酸铁、硝酸铁、硫酸铁、硫化铁、磷酸铁、磷酸一氢铁、磷酸二氢铁、碳酸铁、醋酸铁、硅酸铁、高锰酸铁、硫氰酸铁中的任一种；4)将上述四氧化三铁负载的富勒烯50mg，氨基水溶性物质200mg和EDC.HCllOOmg超声充分分散于50ml磷酸盐缓冲液中，避光室温15-25°C反应24h，反应结束后用无水乙醇使其沉淀，抽滤，无水乙醇洗涤10次，60°C抽真空干燥24h，得到磁性水溶性富勒烯；所述的氨基水溶性物质为氨基聚乙二醇2000 (氨基PEG2000)、氨基聚乙二醇4000 (氨基PEG4000)、氨基聚乙二醇6000(氨基PEG6000)、氨基聚乙二醇8000 (氨基PEG8000)、聚乙烯亚胺(PEI )、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、氨基透明质酸、叶酸、氨基酸、核酸、氨基糖类、氨基淀粉类、氨基纤维素中的任一种。本专利技术制备的磁性水溶性富勒烯不会对富勒烯本身的特性进行破坏，具有良好的磁靶向性，水分散性强，对生物体的毒性很低，物理以及化学稳定性良好，质量好，制备的条件容易满足，原料来源丰富，成本低。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式做详细说明。本专利技术所述的一种磁性水溶性富勒烯，在富勒烯分子上负载有磁性的四氧化三铁和亲水性基团，所述的四氧化三铁和富勒烯的质量含量比为1-10:1。所述的富勒烯为C6tl富勒烯。所述的磁性水溶性富勒烯的粒径为30-300nm。所述的磁性水溶性富勒烯的制备方法，由以下步骤实现:I)将富勒烯IOOmg溶于IOOml甲苯中，加入氢化钠0.5g,搅拌均勻后加入0.3ml溴代丙二酸二乙酯 ，氮气保护，室温15_25°C搅拌5h，过滤除去氢化钠，旋蒸除去甲苯，60°C抽真空干燥24h，得到溴代丙二酸二乙酯取代的富勒烯；2)将上述溴代丙二酸二乙酯取代的富勒烯和氢化钠Ig加入50ml甲苯中，80°C水解至甲苯相无色，倒去甲苯，加入20ml浓盐酸，过滤得滤饼，取滤饼溶于IOOml甲醇中，过滤除去不溶物，旋蒸除去甲醇，60°C抽真空干燥24h，得到丙二酸取代的富勒烯(C6tl-COOH)；3)将上述丙二酸取代的富勒烯50mg，充分溶解于20ml由乙二醇和二缩醇按照体积比1:19组成的混合溶剂中，加入醋酸钠1.5g，三价铁盐0.54g，超声充分溶解后将上述反应体系转移至反应釜中，2000C反应IOh后，所得产物加入无水乙醇50-100ml，超声0.5_lh，再通过孔径为0.22 μ m的聚偏氟乙烯微孔滤膜抽滤得滤饼，用20ml无水乙醇润洗滤饼，再将滤饼转入500ml的烧杯中，加入无水乙醇按照上述方法无水乙醇洗涤3次；再将洗涤后的滤饼转入500ml的烧杯中，加入超纯水50-100ml，超声0.5_lh后再通过孔径为0.45 μ m的混合纤维素脂微孔滤膜抽滤得滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性水溶性富勒烯，其特征在于，在富勒烯分子上负载有磁性的四氧化三铁和亲水性基团，所述的四氧化三铁和富勒烯的质量含量比为1?10:1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史进进，余晓媛，王蕾，张静，张振中，马柔柔，刘艳，刘瑞瑗，高君，潘晶晶，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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