一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟：用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆。本發(fā)明采用簡單、綠色的合成方法，得到聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，所采用的原料價格低廉易得，合成方法簡單。本發(fā)明僅僅通過簡單的控制磁性納米粒子和多巴胺鹽酸鹽的質(zhì)量比，實現(xiàn)對磁性納米粒子的厚度進行可控包覆。
【專利說明】一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁性納米造影劑【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核磁成像(MRI)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)中是一種非常重要的診斷工具。以鐵的氧化物為主的磁性納米造影劑(主要為Fe304、Y -Fe2O3)因具有良好的生物兼容性、能有效地縮短橫向弛豫時間(T2),因此被認為是最有前景的MRI造影劑之一。
[0003]然而，鐵的氧化物磁性納米造影劑本身不穩(wěn)定，在水溶液中很容易被進一步氧化，導(dǎo)致飽和磁化強度變?nèi)?，使得造影劑的造影能力降低，影響核磁成像效果?br>
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的如何在維持鐵氧化物磁性納米粒子生物兼容性的前提下，能有效地保持其在水溶液中的穩(wěn)定性，穩(wěn)定其核磁造影成像效果的技術(shù)問題，提供一種采用在人體內(nèi)廣泛分布的黑色素類似物一聚多巴胺作為磁性納米粒子的包覆劑，生物兼容性好、能有效穩(wěn)定磁性納米粒子造影效果的，提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0006]一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟:用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述磁性納米粒子是粒徑為50_80nm的磁性納米粒子。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述磁性納米粒子為基于鐵的氧化物磁性納米粒子。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述磁性納米粒子是采用水熱法合成得到的磁性納米粒子。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述磁性納米粒子具體是采用檸檬酸鈉、乙酸鈉、氯化鐵作為原料，在乙二醇和二乙二醇的混合溶劑中，200度溶劑熱條件下，反應(yīng)10小時得到的50-80nm的磁性納米粒子。
[0011 ] 上述技術(shù)方案中，所述聚多巴胺是采用多巴胺鹽酸鹽在堿性條件下聚合生成的聚多巴胺。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述聚多巴胺包覆的厚度為3_15nm。
[0013]上述技術(shù)方案中，用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟包括:
[0014]將磁性納米粒子分散在堿性的緩沖溶液中，加入多巴胺鹽酸鹽，多巴胺在磁性納米粒子的表面進行聚合，反應(yīng)0.5-24小時，通過離心分離，然后用去離子水洗滌，得到聚多巴胺包覆的磁性納米粒子。
[0015]上述技術(shù)方案中，在用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟中:所述堿性的緩沖溶液的PH值為7.5-11。
[0016]上述技術(shù)方案中，在用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟中:磁性納米粒子的質(zhì)量與多巴胺鹽酸鹽的質(zhì)量比為1:3-1:1之間。[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
[0018]本發(fā)明采用簡單、綠色的合成方法，得到聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，所采用的原料價格低廉易得，合成方法簡單。
[0019]本發(fā)明僅僅通過簡單的控制磁性納米粒子和多巴胺鹽酸鹽的質(zhì)量比，實現(xiàn)對磁性納米粒子的厚度進行可控包覆。
[0020]從生物兼容性和安全性角度考慮，黑色素在體內(nèi)廣泛分布，其具有良好的生物兼容性，而且黑色素在體內(nèi)本身能被體內(nèi)廣泛存在的黑色素酶以及過氧化氫所降解，聚多巴胺是黑色素的一個重要的組成部分，對磁性納米粒子進行包覆后，對其生物兼容性進行考察，通過細胞毒性試驗(MTT)考察，發(fā)現(xiàn)其對細胞的生長、發(fā)育和復(fù)制均無不良影響，在2mg/ml的高濃度條件下，細胞的存活率仍然超過90%。以上實驗數(shù)據(jù)說明，聚多巴胺修飾的磁性納米粒子具有非常良好的生物兼容性(圖3)。
[0021]從穩(wěn)定磁性納米粒子的角度考慮，通過考察未包覆與包覆聚多巴胺的磁性納米造影劑的橫向弛豫時間，發(fā)現(xiàn)未包覆聚多巴胺的隨著時間的推移，其橫向弛豫率(r2)大幅減少，經(jīng)過4周，從最初的減少到ΜβπιΤ?而PDA包覆的磁性納米粒子的r2，基本維持穩(wěn)定(表1，圖4)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0023]圖1為水熱法合成得到的檸檬酸根保護的磁性納米粒子示意圖。
[0024]圖2為聚多巴胺包覆的磁性納米粒子示意圖。
`[0025]圖3為聚多巴胺包覆的磁性納米粒子生物兼容性考察示意圖。
[0026]圖4為未包覆和包覆聚多巴胺的磁性納米粒子的r2值隨時間的變化示意圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1至圖4顯示了本發(fā)明的提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法的幾種【具體實施方式】，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做以詳細說明。
[0028]實施例1
[0029]( I)磁性納米粒子的制備
[0030]在燒杯里分別加入檸檬酸鈉和氯化鐵，然后加入乙二醇和二乙二醇，超聲溶解后，再加入乙酸鈉，進一步超聲溶解，最后轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，200度條件下，反應(yīng)10小時，經(jīng)去離子水洗滌三次后得到磁性納米粒子。
[0031](2)聚多巴胺包覆磁性納米粒子
[0032]取0.4g納米粒子分散到4升的堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌，即得厚度為15nm聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑I。
[0033]圖1為所制備的磁性納米粒子，通過TEM圖片，可知磁性納米粒子的粒徑在50_80nm 之間。
[0034]圖2為所制備的聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，通過TEM圖片，可知其聚多巴胺包覆的厚度大約為15nm。[0035] 實施例2
[0036]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0037](2)取0.4g納米粒子分散到4升的堿性緩沖溶液中，取Ig多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得厚度為12nm聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑2。
[0038]實施例3
[0039]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0040](2)取0.4g納米粒子分散到4升的堿性緩沖溶液中，取0.8g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得厚度為8nm聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑3。
[0041]實施例4
[0042]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0043](2)取0.4g納米粒子分散到4升的堿性緩沖溶液中，取0.6g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得厚度為5nm聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑4。
[0044]實施例5
[0045]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0046](2)取0.4g納米粒子分散到4升的堿性緩沖溶液中，取0.4g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得厚度為3nm聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑5。
[0047]實施例6
[0048]將實施例1-5的磁性納米粒子的造影劑分散到水中，配制成濃度為0.lmg/ml的鐵濃度的分散體系中，考察4周后的造影劑的r2值是起初值的百分比。
[0049]實施例7
[0050]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0051](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值7.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑7。
[0052]實施例8
[0053]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0054](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑8。
[0055]實施例9
[0056]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0057](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值9.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑9。
[0058]實施例10[0059](1)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0060](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值11為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑10。
[0061]實施例11
[0062]將實施例7-10的磁性納米粒子的造影劑分散到水中，配制成濃度為0.lmg/ml的鐵濃度的分散體系中，考察4周后的造影劑的r2值是起初值的百分比。
[0063]實施例12
[0064](1)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0065](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌0.5小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑12。
[0066]實施例13
[0067](I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0068](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌2小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑13。
[0069]實施例14
[0070]( I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0071](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌6小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑14。
[0072]實施例15
[0073](1)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0074](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌12小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑15。
[0075]實施例16
[0076](I)磁性納米粒子的制備同實施例1。
[0077](2)取0.4g納米粒子分散到4升的pH值8.5為堿性緩沖溶液中，取1.2g多巴胺鹽酸鹽溶解于100毫升水中，然后將兩者混合，攪拌24小時，離心分離，用去離子水洗滌三次，即得聚多巴胺包覆的磁性納米粒子，稱為造影劑16。
[0078]實施例17
[0079]將實施例12-16的磁性納米粒子的造影劑分散到水中，配制成濃度為0.lmg/ml的鐵濃度的分散體系中，考察4周后的造影劑的r2值是起初值的百分比。
[0080]
【權(quán)利要求】
1.一種提高磁性納米造影劑穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括以下步驟:用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁性納米粒子是粒徑為50-80nm的磁性納米粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁性納米粒子為基于鐵的氧化物磁性納米粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述磁性納米粒子是采用水熱法合成得到的磁性納米粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述磁性納米粒子具體是采用檸檬酸鈉、乙酸鈉、氯化鐵作為原料，在乙二醇和二乙二醇的混合溶劑中，200度溶劑熱條件下，反應(yīng)10小時得到的50-80nm的磁性納米粒子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚多巴胺是采用多巴胺鹽酸鹽在堿性條件下聚合生成的聚多巴胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚多巴胺包覆的厚度為3-15nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟包括: 將磁性納米粒子分散在堿性的緩沖溶液中，加入多巴胺鹽酸鹽，多巴胺在磁性納米粒子的表面進行聚合，反應(yīng)0.5-24小時，通過離心分離，然后用去離子水洗滌，得到聚多巴胺包覆的磁性納米粒子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟中: 所述堿性的緩沖溶液的PH值為7.5-11。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在用聚多巴胺對磁性納米粒子進行包覆具體步驟中: 磁性納米粒子的質(zhì)量與多巴胺鹽酸鹽的質(zhì)量比為1:3-1:1之間。
【文檔編號】A61K49/12GK103520742SQ201310472627
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】艾可龍, 劉艷嵐, 逯樂慧 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所