一種腫瘤靶向治療磁性顆粒的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療材料，特別是一種用于靶向治療的碳包覆四氧化三鐵納米材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]腫瘤靶向治療，是在細胞分子水平上，針對已經明確的致癌位點(該位點可以是腫瘤細胞內部的一個蛋白分子，也可以是一個基因片段)，來設計相應的治療藥物，藥物進入體內會特異地選擇致癌位點來相結合發生作用，使腫瘤細胞特異性死亡，而不會波及腫瘤周圍的正常組織細胞，所以分子靶向治療又被稱為“生物導彈”。而開發新的載體是增強治療靶向性的關鍵問題。納米技術的發展，為解決靶向轉移載體問題提供了新的思路。體積微小、具有超順磁性的磁性納米顆粒，有望成為理想的基因載體材料。將磁性物質作為靶向載體，與藥物和高分子材料結合制成磁性藥物制劑注入組織后，可在外磁場引導(如:核磁共振)下，藥物將定時、定位、定速、定量的釋放，發揮藥物的最大功效和減少副作用，這些特性對于某些疾病，特別如腫瘤、糖尿病的治療有顯著的療效。在眾多的磁性材料中對鐵磁材料的研究更為廣泛，而在鐵磁材料中又以納米四氧化三鐵(Fe304)研究最普遍，其生物相容性良好、無溶血活性、遺傳毒性以及超順磁性等特性，在生物醫藥、催化、環境等領域應用前景廣闊。
[0003]但是在實際應用時，一般要求納米粒子尺寸均一、化學性質穩定、生物相容性和分散性好。由于磁性四氧化三鐵納米粒子的特殊結構決定了其自身分散能力差，容易發生團聚，很難長時間穩定懸浮在溶液中，且具有在空氣中不能穩定存在的缺陷，近年來，多主張進行包覆處理。碳化學性質穩定，碳包覆下的納米顆粒具有生物親和性和獨特的光譜特性，被公認為是理想的包覆材料。由于碳殼可以在很小的空間禁錮金屬物質，可避免環境對納米材料的影響，減小粒子間的相互作用，因此解決了磁性四氧化三鐵納米粒子易團聚和在空氣中不能穩定存在的問題。另外由于碳包覆層的存在，提高磁性四氧化三鐵與生物體之間的相容性，因而碳包覆磁性四氧化三鐵納米材料在醫學方面具有廣闊的應用前景。其在生物工程、催化、新能源等諸多科學技術領域顯示出了巨大的潛在應用價值。
[0004]目前國內外文獻所報道的碳包覆Fe304磁性微球的合成方法，基本上都是采用兩步或者多步法合成，基本上都包括兩步:即先合成磁性微球，然后用碳包覆磁性微球。而在Fe304磁性微球制備過程之中，為了控制微球大小，則不得不放棄簡單的直接合成方法，而采用熱解法、反向共沉淀法等方法，如《碳包覆四氧化三鐵磁性納米復合材料的制備方法》(申請號:201110303081.9)中所公開:通過調節反應溫度和添加表面活性劑來控制顆粒大小。添加表面活性劑(SAA)的機理在于利用SAA組分在界面(表面)的兩親性由其一端官能團的吸附或反應與CNTs之間、CNTs微粒表面之間、CNTs微粒與其他材料之間形成“橋”，起到偶聯和增容的作用。經SAA表面改性處理后，CNTs表現出很好的分散性和可加工性，上述，但在基因治療領域使用時，需要把藥物和高分子材料結合，使用SAA改性的Fe304磁性微球，①其對于聚合物的粘度有負面效應，不利于藥物的結合與附著；②要反復驗證SAA與藥物活性是否沖突，同一 SAA改性后的Fe304磁性微球并不能用于所有的藥物載體；③要充分評估表面活性劑的體內毒性，做出審慎選擇SAA改性成本較高。
[0005]綜上，步驟多、不能安全的降低合成過程中的“粒子團聚”是目前合成方法的最大弊病。
【發明內容】
[0006]本發明的技術任務是針對以上現有技術的不足，提供一種操作簡單、生產成本低的制備碳包覆四氧化三鐵納米材料的方法。
[0007]本發明解決其技術問題的技術方案是:一種腫瘤靶向治療磁性顆粒的制備方法，其特征在于:其制備方法包括以下工藝步驟:
[0008](1)將NaOH溶液中加入淀粉，攪拌至糊化，形成混合液；將混合液加入到反應釜中，密封反應釜，使用高純氮氣通過進氣閥吹掃反應釜，排出內部空氣；
[0009](2)按照摩爾比OH:Fe 3+:Fe 2+= 8.0:1.0?1.5:1.0，稱取三價鐵鹽、二價鐵鹽分別溶于去氧純水，并混合均勻得混合液；
[0010](3)通過進料閥向步驟⑴中所得氫氧化鈉淀粉糊化混合液滴加步驟⑵中所得混合液；將反應釜升溫至180?240°C，保溫6?10h，自然降溫后，洗滌，干燥，得到碳包覆納米磁性四氧化三鐵。
[0011]上述步驟(1)中的淀粉加入量為每摩爾NaOH加入淀粉10.0?20.0g。
[0012]上述步驟(2)中的三價鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵或氯化鐵中的一種。
[0013]上述步驟(2)中的二價鐵鹽為硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵銨或氯化亞鐵中的一種。
[0014]與現有技術相比較，本發明具有以下突出的有益效果:
[0015]1、使用本發明法生產碳包覆納米Fe304材料，將碳包覆過程整合在Fe 304的生成過程中，而不是在Fe304的生成過程后，簡化了工藝流程，節省了時間和成本。
[0016]2、首先將NaOH和淀粉混合溶液進行糊化處理，增加溶液粘度，再加入鐵離子、亞鐵離子溶液，鐵離子、亞鐵離子被糊化溶液環境所包裹，0H一與鐵離子、亞鐵離子反應放緩，最終抑制了生成四氧化三鐵的顆粒尺寸(< 100nm)以及團聚性，提高最終產物的分散性，降低最終產物顆粒尺寸，改善材料的性能。
[0017]3、本方法采用水熱法合成碳包Fe304納米材料，Fe 304核的形成是淀粉在堿性環境下生成，淀粉一方面糊化保護磁性Fe304顆粒的團聚；另一方面還可以增強磁性Fe 304顆粒在水中的溶解度。
[0018]4、碳包覆溫度低，極大程度的降低了生產成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例碳包覆Fe304掃描電鏡圖片。
【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本發明進說明。
[0021]對比例:
[0022](1)首先分別稱取0.2摩爾FeCl3.6Η20，0.1摩爾FeCl2.4H20溶于0.3L去氧純水，攪拌混勻，形成混合的溶液。
[0023](2)將步驟(1)制得的溶液加入到反應釜中，密封反應釜，使用高純氮氣通過進氣閥吹掃反應釜，排出內部空氣。
[0024](3)再稱取0.8摩爾NaOH，溶于去氧純水形成1.0mol/L的溶液，攪拌溶解，通過進料閥向含鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液。其中加入物質的配比為摩爾比Fe3+:Fe 2+:0H—=2.0:1.0:8.0，將反應釜升溫至150°C，保溫6h，自然降溫后，洗滌，干燥，得到初始產物。
[0025](4)再將初始產物與23g葡萄糖混勻，氮氣保護條件下，500°C保溫6h，即得到碳包覆四氧化三鐵。
[0026]實施例1:
[0027](1)稱取2摩爾NaOH，溶解在去氧純水中，形成1.0mol/L的溶液，加熱到60°C后，加入40g可溶性淀粉，攪拌至完全糊化，形成混合液；將混合液加入到反應釜中，密封反應釜，使用高純氮氣通過進氣閥吹掃反應釜，排出內部空氣；由于可溶性淀粉加入到熱的NaOH溶液中發生糊化反應，顆粒內的淀粉分子向各方向伸展擴散，溶出顆粒體外，擴展開來的淀粉分子之間會互相聯結、纏繞，形成一個網狀的含水膠體。當