[发明专利]氨基硅烷偶联剂与葡聚糖共修饰的超顺磁性纳米颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性纳米颗粒，特别涉及一种氨基硅烷偶联剂与葡聚糖共 修饰的超顺磁性纳米颗粒，还涉及该超顺磁性纳米颗粒的制备方法。

背景技术

恶性肿瘤严重危害着人类健康。全世界每年有1000万人患上癌症，大多数 患者在被确诊时肿瘤细胞已发生浸润和转移，错过了手术机会，只能依赖于药 物治疗。因此，恶性肿瘤的早期诊断以及高效、安全、经济的靶向抗肿瘤药物 的研究成为目前临床急待解决的问题。近年来，纳米技术的发展为恶性肿瘤的 早期诊断及靶向性治疗提供了新的机遇，超顺磁性纳米颗粒已被广泛应用于磁 共振成像诊断、肿瘤细胞磁分离、肿瘤过热治疗和磁靶向给药等诸多方面，显 示出巨大的应用潜力。

用于生物医学领域的超顺磁性纳米颗粒要求满足下述基本要求：(1)无毒 性；(2)在生物环境中足够的化学稳定性；(3)在血液中合适的循环时间；(4) 生物降解产物无害。但由于超顺磁性纳米颗粒具有表面疏水性和高比表面积， 以及各向异性的磁偶极相互作用，在生物体内易于团聚和吸附血浆蛋白，容易 被网状内皮系统(RES)清除，从而影响其到达诊断和治疗靶区，因此，需要对 超顺磁性纳米颗粒进行表面改性，在其表面覆盖亲水涂层，以防止团聚、增加 稳定性和生物相容性，减少RES吞噬量，延长血中循环时间。此外，为提高主动 靶向性，还可以将磁性靶向和生物靶向相结合，使超顺磁性纳米颗粒同时携带 一种可以识别和结合到特定靶位的分子如单克隆抗体等，以增强治疗效果、减 少毒副作用。

目前，可用于超顺磁性纳米颗粒的表面改性剂主要有两类：一类为有机小 分子表面活性剂，如脂肪酸、氨基酸、多肽衍生物和叶酸等；另一类为高分子 表面活性剂，如聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乳酸、葡聚糖、壳聚糖、 白蛋白和明胶等。与有机小分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂分子链较 长，可在纳米颗粒表面形成一定厚度的吸附层，从而使纳米颗粒更加稳定。在 众多表面改性剂中，葡聚糖(Dextran)由于具有优良的生物相容性和生物可溶 解性，且含有的活性基团经过修饰后可以同时负载多种功能分子(如酶、抗体、 多肽、DNA或RNA等)，在超顺磁性纳米颗粒的表面改性领域得到广泛应用。但 葡聚糖修饰的超顺磁性纳米颗粒与单克隆抗体的进一步结合，目前主要采用戊 二醛交联法和过碘酸钠氧化法，操作较复杂，且使用的戊二醛和过碘酸钠等化 学试剂可能对机体造成毒副作用。

发明内容

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种氨基 硅烷偶联剂与葡聚糖共修饰的超顺磁性纳米颗粒，具有高亲水性，在水相中稳 定分散，可以减少RES吞噬量，延长血中循环时间，并且表面富含氨基，可以 方便地与单克隆抗体结合以提高主动靶向性，同时对机体不造成毒副作用，生 物相容性好。

为达到此目的，在本发明的第一方面，提供了一种氨基硅烷偶联剂与葡聚 糖共修饰的超顺磁性纳米颗粒，该超顺磁性纳米颗粒具有核壳型结构，其内核 为磁性四氧化三铁，内核表面为葡聚糖包覆层，葡聚糖包覆层外表面连接氨基 硅烷偶联剂。

进一步，所述氨基硅烷偶联剂为N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷 (AEAPS)或3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)；

进一步，所述氨基硅烷偶联剂为AEAPS。

本发明的目的之二在于提供一种所述氨基硅烷偶联剂与葡聚糖共修饰的超 顺磁性纳米颗粒的制备方法，操作简便易行，所得纳米颗粒粒径小、分散均匀、 具有超顺磁性。

为达到此目的，在本发明的第二方面，提供了一种所述氨基硅烷偶联剂与 葡聚糖共修饰的超顺磁性纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

a、制备葡聚糖包覆的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒

按照二价铁盐、三价铁盐和葡聚糖的摩尔比为1～3∶1.5～4∶0.04～0.10，称取 二价铁盐、三价铁盐和葡聚糖，加水使溶解，再在惰性气体保护、温度为55～65 ℃和搅拌速度为800～1500r/min的条件下滴加碱溶液调节pH至7.0～9.0，滴加完毕 后继续恒温搅拌反应1～2小时，冷却，离心弃沉淀，上清液用酸调节pH至7.0～9.0， 微孔滤膜过滤，滤液即为葡聚糖包覆的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒悬浮液；

b、用氨基硅烷偶联剂对葡聚糖包覆的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒进行表 面修饰