為:
[0040] 在隊(duì)保護(hù)下,將0.5g鋰皂石(LAP)均勻分散在50mL超純水中,在1氛圍下以 1000 rpm的速度攪拌10分鐘,得到鋰皂石分散液;在N2保護(hù)下,將0. 721g六水合氯化鐵 (FeCl3 ·6Η20)和0· 263g四水合氯化亞鐵(FeCl2 ·4Η20)溶于2. 67mL水中,加入0· 089mL的 HCl (37% )溶液使六水合氯化鐵和四水合氯化亞鐵溶于所形成的鹽酸水溶液中,再逐滴加 至鋰皂石分散液中,并于隊(duì)保護(hù)下以1000 rpm的速度磁力攪拌10分鐘,得到混合溶液;然 后,在N 2保護(hù)下,將IOmL NaOH水溶液(含有2g NaOH)迅速加入上述混合溶液中,N2保護(hù) 下混合均勻,于80°C水浴中以1000 rpm的速度磁力攪拌反應(yīng)2小時(shí);自然冷卻,得到黑色的 LAP-Fe3O4納米顆粒;(以上操作均在N 2保護(hù)下完成)
[0041] 將制備的LAP-Fe3O4納米顆粒溶液磁分離3次,去除上層溶液中未負(fù)載Fe 304納米 顆粒的鋰皂石和其他雜質(zhì)。將制備的LAP-Fe3O 4納米顆粒溶液以5000rpm離心10分鐘,去除 離心沉淀物,得到純化的LAP-Fe3O 4分散液,并定容到50mL。取3mL的LAP、Fe 304 (對(duì)比例1) 和LAP-Fe3O4 (實(shí)施例1)分散液進(jìn)行冷凍干燥得到LAP、Fe304和LAP-Fe 304納米顆粒粉末,對(duì) 其進(jìn)行XRD和FT-IR等測(cè)試;用超純水分別配制濃度為0. 5mg/mL的LAP、Fe3O4 (對(duì)比例I) 和LAP-Fe3O4 (實(shí)施例1)納米顆粒懸浮液I. 5mL,用于測(cè)表面電勢(shì)和水動(dòng)力直徑;取Fe3O4 (對(duì) 比例1)和LAP-Fe3O4 (實(shí)施例1)納米顆粒水溶液各5 μ L,然后用超純水分別配制成100 μ L 的納米顆粒懸浮液,并取5 μ L納米顆粒懸浮液滴在銅網(wǎng)表面,在空氣中晾干后用于TEM測(cè) 試,并分別隨機(jī)測(cè)量200個(gè)納米顆粒的直徑計(jì)算其顆粒大小;將本發(fā)明制備的Fe 304 (對(duì)比例 1)和LAP-Fe3O4 (實(shí)施例1)納米顆粒水溶液通過ICP-OES測(cè)試法測(cè)定Fe元素的濃度,接著 在EP管中用超純水配制Fe濃度依次為0. 005、0. 01、0. 02、0. 04和0. 08mM的水溶液2mL,通 過磁共振成像儀測(cè)定材料在不同的Fe濃度下的T2弛豫效應(yīng);結(jié)果如下:
[0042] (I) X射線衍射(XRD)測(cè)試結(jié)果
[0043] 如圖1所示,為L(zhǎng)AP、Fe3O4與LAP-Fe 304納米顆粒的X-射線衍射圖譜。結(jié)果表明 本發(fā)明合成的LAP-Fe3O 4納米顆粒具有220、311和400處的衍射峰,與四氧化三鐵納米顆粒 的衍射峰位點(diǎn)非常吻合,說明反應(yīng)制得了晶型良好的四氧化三鐵納米顆粒。且其具有001、 100、005和110處的衍射峰,與LAP的衍射峰位點(diǎn)吻合。兩者表明LAP成功的負(fù)載Fe 3O4形 成穩(wěn)定的納米顆粒。
[0044] (2)傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測(cè)試結(jié)果
[0045] 如圖2所示,為L(zhǎng)AP、Fe3O4與LAP-Fe 304的FT-IR圖譜。結(jié)果表明:本發(fā)明合成的 LAP-Fe3O4在1019CHT1和598CHT1處分別具有Si-O與Fe-O的振動(dòng)峰,與LAP和Fe 304納米顆 粒中的振動(dòng)峰重合,說明Fe3O4納米顆粒已經(jīng)負(fù)載到LAP之上,形成穩(wěn)定的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。
[0046] (3)納米顆粒Zeta電勢(shì)及水合粒徑測(cè)試結(jié)果
[0047] 本發(fā)明制備得到的LAP-Fe3O4納米顆粒、LAP以及Fe 304納米顆粒的表面電勢(shì)和水 合粒徑測(cè)定結(jié)果如表1所示。LAP表面電勢(shì)和水合粒徑分別為-34. 9mV和113. lnm,對(duì)照組 材料Fe3O4納米顆粒的表面電勢(shì)和水合粒徑分別為+20. 03mV和117. 8nm。在負(fù)載Fe 304之 后,LAP-Fe3O4納米顆粒的表面電勢(shì)明顯提高到-15. 9mV,水合粒徑增大為210. 2nm,說明鋰 阜石成功地負(fù)載了 Fe3O4納米顆粒。
[0048] 表1. LAP、Fe3O4和LAP-Fe 304在水中的電勢(shì)和水合粒徑
[0050] (4)透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試結(jié)果
[0051] 通過TEM觀察Fe3O4(圖3(a)和3(b))納米顆粒和本發(fā)明制備的LAP-Fe 3O4(圖 3(c)和3(d))納米顆粒的形態(tài)和粒徑。兩種納米顆粒均具有清晰的邊界和良好的分散性, 而且從圖中可以明顯看出本發(fā)明制備的LAP-Fe 3O4中鋰皂石在四氧化三鐵納米顆粒周圍, 起到一定的穩(wěn)定作用。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析后得到Fe 3O4平均直徑為8. 3± I. 6nm,本發(fā)明制備的 LAP-Fe3O4中Fe 304的平均直徑為9. 3±2. Onm,尺寸略有增大。
[0052] (5)1*2弛豫率測(cè)量結(jié)果
[0053] 1*2弛豫率反映磁性納米顆粒作為MRI造影劑的效率,為單位摩爾濃度鐵的橫向 弛豫時(shí)間,可通過不同濃度下的1~ 2弛豫時(shí)間的倒數(shù)擬合計(jì)算得到。圖4為本發(fā)明制備的 LAP-Fe3O4納米顆粒和對(duì)照組材料Fe 304的T 2弛豫時(shí)間倒數(shù)與Fe濃度的線性擬合圖??梢?看出這兩種Fe3O4納米材料的弛豫時(shí)間倒數(shù)隨著鐵濃度的增加(在0. 005-0.0 SmM濃度范圍 內(nèi))具有很好的線性關(guān)系。并且通過計(jì)算可得本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4和對(duì)照材料Fe 3O4的 r2弛豫率分別為455. 45mM ?和247. 61mM ?。本發(fā)明所制備的LAP-Fe3O4的弛豫率是對(duì) 照材料Fe3O 4的近2倍,因此,LAP-Fe 304可作為MRI分子影像學(xué)診斷中的優(yōu)良T 2信號(hào)衰減 造影劑。
[0054] 實(shí)施例2
[0055] 用實(shí)施例1所得到的LAP-Fe3O4納米顆粒配制鐵濃度依次為0. 01、0. 02、0. 04和 0. 08mM的LAP-Fe3O4納米顆粒溶液水溶液各lmL,通過磁共振成像分析儀測(cè)定材料在不同F(xiàn)e 濃度下的!^弛豫效應(yīng)(附圖5)。
[0056] 如圖5所示,為本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4納米顆粒在鐵濃度為0. 01-0. 08mM的1~2加 權(quán)的MR成像圖,從圖中可以看出隨著鐵濃度(0.01-0. 08mM)的升高,信號(hào)逐漸減弱,并且呈 良好的線性關(guān)系。結(jié)果說明本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4材料是一種良好的磁共振T 2信號(hào)衰減 造影劑。
[0057] 實(shí)施例3
[0058] 以HeLa細(xì)胞為模型細(xì)胞來評(píng)價(jià)本發(fā)明制備LAP-Fe3O4納米顆粒對(duì)細(xì)胞存活率的影 響。在DMEM培養(yǎng)基中加入實(shí)施例1所得到的LAP-Fe 3O4納米顆粒配制鐵濃度分別為10、20、 50、75和100 μ g/mL的培養(yǎng)液。
[0059] 將I X IO4/孔HeLa細(xì)胞種植于96孔板中,置于5 % 0)2和37°C下使用200 μ L DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng)過夜貼壁,棄去培養(yǎng)基,每孔更換180 μ L DMEM培養(yǎng)基,并分別添加20 μ L不同 濃度的LAP-Fe3O4納米顆粒(最終Fe元素濃度為0、20、50、75和100 μ g/mL)和PBS緩沖 液(對(duì)照組),每種濃度設(shè)定5個(gè)平行樣。將細(xì)胞培養(yǎng)板繼續(xù)放置在5 % C02, 37 °C繼續(xù)孵 育24h。倒掉原有培養(yǎng)基并用無菌PBS清洗3遍,向每孔加入20 μ L (5mg/mL) MTT和180 μ L DMEM培養(yǎng)基,37°C下避光培養(yǎng)4小時(shí),棄去培養(yǎng)基,每孔加入150 μ L DMS0,搖晃15min后在 酶標(biāo)儀上檢測(cè)各孔在λ = 570nm處的吸光值,并據(jù)此計(jì)算相應(yīng)的細(xì)胞存活率,其中以生理 鹽水處理的細(xì)胞為空白對(duì)照,細(xì)胞存活率記為100% (附圖6)。
[0060] 通過MTT比色法來評(píng)價(jià)本發(fā)明制備得到的LAP-Fe3O4納米顆粒的細(xì)胞毒性,結(jié)果如 圖6所示,以HeLa細(xì)胞(人宮頸癌細(xì)胞)為模型細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示LAP-Fe 3O4納米顆粒 在濃度10~100 μ g/mL范圍內(nèi)HeLa細(xì)胞的存活率沒有顯著性差異,細(xì)胞存活率均在80% 以上。說明LAP-Fe3O 4具有良好的細(xì)胞相容性。同時(shí),本發(fā)明還通過相差顯微鏡觀察材料對(duì) HeLa細(xì)胞狀態(tài)的影響,如圖7所示。加入所配制的鐵濃度分別為10、20、50、75和IOOyg/ mL的培養(yǎng)液以及對(duì)照共培養(yǎng)24小時(shí)后,細(xì)胞貼壁生長(zhǎng),狀態(tài)良好,與PBS處理的細(xì)胞相比沒 有明顯的變化。這一結(jié)果進(jìn)一步證明材料在給定濃度范圍內(nèi)具有良好的細(xì)胞相容性。
[0061] 實(shí)施例4
[0062] 為了考察HeLa細(xì)胞對(duì)實(shí)施例1制備的LAP-Fe3O4納米顆粒的吞噬情況,將2 X 10 5/ 孔的HeLa細(xì)胞接種在12孔板中,并加入ImLDMEM培養(yǎng)基,在5% CO2,37°C條件下培養(yǎng)過夜, 使其貼壁,棄去培養(yǎng)基,每孔更換900 μ L DMEM培養(yǎng)基,并分別添加100 μ L不同濃度的本發(fā) 明制備的LAP-Fe3O4納米顆粒(最終Fe元素濃度為0· 1-1. 2mM)和PBS緩沖液(對(duì)照組)共 培養(yǎng)4h。棄去培養(yǎng)基,用PBS緩沖液洗3-5次,然后用2. 5%的戊二醛(ImL) 4°C條件下避光 固定15min,PBS洗3次,加入ImL普魯士藍(lán)染液(Peris stain Al和Peris stainA2等量 混合)