一種葉酸靶向磁性顯色納米粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種葉酸靶向磁性顯色納米粒及其制備方法，所述葉酸靶向磁性顯色納米粒包括四氧化三鐵納米粒、形成在所述四氧化三鐵納米粒表面與所述四氧化三鐵納米粒通過物理作用將其進(jìn)行包裹的聚丁二炔納米粒和形成在所述聚丁二炔納米粒表面與所述聚丁二納米粒通過化學(xué)鍵連接的葉酸分子。本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒具有聚丁二炔的顯色性和變色性，又有四氧化三鐵納米粒的磁靶向作用，還保留有葉酸靶向作用。
【專利說明】一種葉酸靶向磁性顯色納米粒及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，涉及一種葉酸靶向磁性顯色納米粒及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 含有丁二炔結(jié)構(gòu)的有序排列的單體，在254 nm的紫外光照射下，通過拓?fù)渚酆闲?成薄膜或囊泡結(jié)構(gòu)并顯示特有的藍(lán)色，這種聚丁二炔結(jié)構(gòu)隨著所處環(huán)境的溫度、溶劑、pH及 其受到的機(jī)械應(yīng)力的改變，其顏色都會發(fā)生藍(lán)色到紅色的變化，是生物傳感器中的信號傳 輸元件的理想材料。當(dāng)用物理或化學(xué)方法在聚丁二炔鏈端連接化學(xué)或生物敏感的基團(tuán)，可 組裝成聚丁二炔生物傳感器。常用的化學(xué)法有：（1)活化的丁二炔羧基端與功能分子（如 抗體）與氨基端反應(yīng)生成酰胺鍵；（2)通過巰基將功能分子連接到丁二炔上，包括可逆偶 聯(lián)的二硫鍵和不可逆的硫醚鍵；（3)間接偶聯(lián)法，利用了近年來新興的一些標(biāo)記分子，如分 別將聚丁二炔和功能分子（如抗體，DNA)生物素化，通過加入對生物素有特異性親和力的 親和素使兩者連接起來。而物理方法是，制備帶有疏水末端的受體，通過受體末端的疏水鏈 與含有丁二炔結(jié)構(gòu)的分子的疏水鏈之間的相互作用，將功能分子引入聚丁二炔結(jié)構(gòu)中，組 裝成生物傳感器，可使囊泡更穩(wěn)定、可降低聚丁二炔構(gòu)象變化的活化能，提高檢測靈敏度， 主要用于病毒、細(xì)菌和蛋白等物質(zhì)的檢測。
[0003] 磁性四氧化三鐵納米顆粒是一種非常重要的磁性材料，因其具有獨(dú)特的磁學(xué)性 能，可以廣泛用作生物分離和檢測領(lǐng)域等。同時，因磁性四氧化三鐵納米粒子具有小尺寸 效應(yīng)、良好的磁導(dǎo)向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基團(tuán)等特點(diǎn)，在核磁共振成像、 靶向藥物、酶的固定、免疫測定等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。
[0004] 葉酸對葉酸受體具有高度的親和性，并且是細(xì)胞增殖時堿基合成所必須的維生 素，很多研究發(fā)現(xiàn)葉酸受體在多種惡性腫瘤細(xì)胞表面高水平表達(dá)。葉酸靶向納米載體診療 腫瘤已經(jīng)成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的在于提供一種既包含了聚丁二炔的色變功能， 又保留了葉酸的靶向作用，還包含了四氧化三鐵的磁性分離富集功能的葉酸靶向磁性顯色 納米粒。
[0006] 本發(fā)明同時還提供一種葉酸靶向磁性顯色納米粒的制備方法，該制備方法工藝簡 單、性質(zhì)穩(wěn)定且成本低。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種葉酸祀向磁性顯色納米粒，包括四氧化三鐵納米粒、形成在所述四氧化三鐵納米 粒表面與所述四氧化三鐵納米粒通過物理作用將其進(jìn)行包裹的聚丁二炔納米粒和形成在 所述聚丁二炔納米粒表面與所述聚丁二納米粒通過化學(xué)鍵連接的葉酸分子。
[0008] 所述聚丁二炔納米粒由含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體在254 nm的紫外光照射下通過拓 撲聚合形成。
[0009] 所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體具有羧基，包括所有能呈現(xiàn)藍(lán)色-紅色變化的單體， 如10，12 -二十三聯(lián)炔酸（TRCDA)，但并不局限于它。
[0010] 所述四氧化三鐵納米粒具有超順磁性功能，其粒徑為l(T3〇 rim。加入的磁性四氧 化三鐵粒徑不宜太小，若粒徑太小，磁性較弱。
[0011] 一種上述葉酸靶向磁性顯色納米粒的制備方法，該方法包括以下步驟： (1)將含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體和四氧化三鐵納米粒溶于有機(jī)溶劑中混合，然后除去所 述有機(jī)溶劑，再加入純水，超聲分散均勻后，置于波長為254 nm的紫外光下照射:Γ20 min， 得到藍(lán)色或深藍(lán)色的聚丁二炔磁性納米粒溶液； (2 )取出一定量步驟（1)中所述聚丁二炔磁性納米粒溶液，在所述聚丁二炔磁性納米粒 溶液中加入過量的1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺（EDC)和過量的羥基琥珀 醜亞胺（NHS)，室溫避光振湯1.5 3 h，然后加入葉酸，室溫振湯16 18 h，反應(yīng)完成后，用純 水透析23~25 h，制得葉酸祀向磁性顯色納米粒。
[0012] 步驟（1)中，所述純水的加入量與所述有機(jī)溶劑的加入量相等。
[0013] 步驟（1)中，所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體與所述四氧化三鐵納米粒的質(zhì)量比例并 不限于一種特定比例，而包括所有可能存在的比例，這種比例并不影響聚丁二炔的變色反 應(yīng)，所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體與所述四氧化三鐵納米粒的最佳質(zhì)量比為50:1。
[0014] 所述葉酸與所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體的摩爾比為1:2~1:10。
[0015] 所述1-乙基-3- (3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺（EDC)和所述羥基琥珀酰亞胺 (NHS)的摩爾比為1:1。
[0016] 由于上述技術(shù)方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒在聚丁二炔納米粒的基礎(chǔ)上引入了磁性四氧化三 鐵納米粒和葉酸分子，使得這種納米粒即包含了聚丁二炔的色變功能，又保留了葉酸的靶 向作用，還包含了四氧化三鐵的磁性分離富集功能。
[0017] 本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒中葉酸接入到聚丁二炔納米粒上，可以特異靶 向葉酸高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞。本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米?？梢詮V泛地應(yīng)用于腫瘤細(xì)胞 的分離和檢測。
[0018] 本發(fā)明的制備方法簡單易行，便于操作推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒在磁鐵作用下分離前后對照圖。

【具體實施方式】
[0020] 在聚丁二炔磁性顯色納米粒表面修飾葉酸分子，經(jīng)外加紫外、磁場及葉酸三重主 動靶向作用下，可以加強(qiáng)靶細(xì)胞對目的納米顆粒攝取。
[0021] 本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒，結(jié)構(gòu)如圖1所示，其通過物理作用，在聚丁二 炔納米粒的內(nèi)部表面結(jié)合一定比例的超順磁四氧化三鐵納米粒，形成穩(wěn)定的一個核/殼結(jié) 構(gòu)，組裝成磁性顯色納米粒，該磁性顯色納米粒通過化學(xué)鍵將葉酸分子連接到聚丁二炔納 米粒表面，利用其特異性結(jié)合的特點(diǎn)，使其產(chǎn)生快速肉眼可見的明顯顏色變化。這類葉酸靶 向磁性顯色納米粒具有制備簡單、成本低廉，快速檢測的優(yōu)點(diǎn)，可以通過色變反應(yīng)定性或定 量檢測生物活性分子的存在，可廣泛應(yīng)用于活性藥物帥選、臨床檢驗診斷等方面。
[0022] 本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒在磁鐵作用下，可實現(xiàn)快速分離，如圖2所示， 其中，磁分離前，深藍(lán)色的納米粒分散均勻，磁分離后，深藍(lán)色的納米粒聚集到一起。
[0023] 下面通過實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行說明。
[0024] 實施例1 將10，12 -二十三聯(lián)炔酸（TRCDA)溶于氯仿中混合，使得TRCDA的濃度為1 mmol/L， 用0. 8 μ m濾膜濾去雜質(zhì)，然后加入粒徑為15nm磁性四氧化三鐵納米粒（四氧化三鐵納米粒 與TRCDA的重量比為50:1)，旋蒸除去氯仿，真空干燥至恒重，形成均勻分散的薄膜。取上 述干燥后的樣品，加入與氯仿等量的純水，超聲分散均勻后，置于254nm紫外交聯(lián)儀中照射 lOmin，得到深藍(lán)色的聚丁二炔磁性顯色納米粒溶液。
[0025] 取出0. 4 mL的上述聚丁二炔磁性顯色納米粒溶液，加入60 μ L 8 mmol/L NHS和 60 yL 8 mmol/L EDC，室溫避光振蕩2 h，活化羧基端，再加入葉酸，葉酸的加入量按葉酸與 TRCDA的摩爾比為1:10加入，室溫振蕩17 h。反應(yīng)結(jié)束后，用純水透析24 h，每隔2 h換一 次水，即得葉酸靶向磁性顯色納米粒，接入葉酸的含量采用紫外分光光度計測定（286 nm)， 測得接入的葉酸含量為〇. 648 ug/mL。
[0026] 實施例2 本實施例中相比實施例1，只改變?nèi)~酸的加入量，葉酸的加入量按葉酸與TRCDA的摩爾 比為1:5加入，最后制得的葉酸靶向磁性顯色納米粒中的葉酸接入量為0. 743 ug/mL。
[0027] 實施例3 本實施例中相比實施例1，只改變?nèi)~酸的加入量，葉酸的加入量按葉酸與TRCDA的摩爾 比為3:10加入，最后制得的葉酸靶向磁性顯色納米粒中的葉酸接入量為0. 826 ug/mL。
[0028] 實施例4 本實施例中相比實施例1，只改變?nèi)~酸的加入量，葉酸的加入量按葉酸與TRCDA的摩爾 比為2:5加入，最后制得的葉酸靶向聚丁二炔顯色納米粒中的葉酸接入量為0. 873 ug/mL。
[0029] 綜上所述，本發(fā)明的葉酸靶向磁性顯色納米粒具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明制備的磁性顯色納米粒在交變磁場等條件下，其顏色會發(fā)生藍(lán)色-紅色的 變化。
[0030] (2)采用薄膜分散法制備的聚丁二炔磁性納米粒，所制備的納米粒粒徑均勻，分布 范圍窄，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0031] (3)制備的聚丁二炔磁性納米粒通過碳化二胺法接入葉酸分子，得到具有色、磁靶 向及葉酸分子祀向的納米粒。
[0032] (4)本發(fā)明的制備方法簡便易行，便于操作推廣。
[0033] 以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本 發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，且本發(fā)明不限于上述的實施 例，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種葉酸靶向磁性顯色納米粒，其特征在于，包括四氧化三鐵納米粒、形成在所述四 氧化三鐵納米粒表面與所述四氧化三鐵納米粒通過物理作用將其進(jìn)行包裹的聚丁二炔納 米粒和形成在所述聚丁二炔納米粒表面與所述聚丁二納米粒通過化學(xué)鍵連接的葉酸分子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉酸靶向磁性顯色納米粒，其特征在于，所述聚丁二炔納米 粒由含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體在254 nm的紫外光照射下通過拓?fù)渚酆闲纬伞?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉酸靶向磁性顯色納米粒，其特征在于，所述含有丁二炔結(jié) 構(gòu)的單體具有羧基功能團(tuán)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉酸靶向磁性顯色納米粒，其特征在于，所述含有丁二炔結(jié) 構(gòu)的單體為10，12-二十三聯(lián)炔酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉酸靶向磁性顯色納米粒，其特征在于，所述四氧化三鐵納 米粒的粒徑為1〇~30 nm。
6. -種如權(quán)利要求1~5中任一項權(quán)利要求所述的葉酸靶向磁性顯色納米粒的制備方 法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟： (1)將含有丁二炔結(jié)構(gòu)的單體和四氧化三鐵納米粒溶于有機(jī)溶劑中混合，然后除去所 述有機(jī)溶劑，再加入純水，超聲分散均勻后，置于波長為254 nm的紫外光下照射:Γ20 min， 得到藍(lán)色或深藍(lán)色的聚丁二炔磁性納米粒溶液； (2 )取出一定量步驟（1)中所述聚丁二炔磁性納米粒溶液，在所述聚丁二炔磁性納米粒 溶液中加入過量的1-乙基-3- (3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺和過量的羥基琥珀酰亞胺， 室溫避光振蕩1.5~3 h，然后加入葉酸，室溫振蕩16~18 h，反應(yīng)完成后，用純水透析23~25 h，制得葉酸祀向磁性顯色納米粒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述純水的加入量與所 述有機(jī)溶劑的加入量相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中，所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的 單體與所述四氧化三鐵納米粒的質(zhì)量比為50:1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述葉酸與所述含有丁二炔結(jié)構(gòu)的 單體的摩爾比為1:2~1:10。
【文檔編號】C12N5/09GK104087555SQ201410337432
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】劉 東, 鄭明彬, 黃桂賢 申請人:江蘇東博生物醫(yī)藥有限公司