[发明专利]一种水溶性磁性二氧化钛及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及医药，特别是一种水溶性磁性二氧化钛及其制备方法与应用。

背景技术

恶性肿瘤已超过心血管疾病，成为城市居民首要致死病因，严重威胁着人类的生命与健康。目前，手术与放射治疗、化学药物治疗共同构成了肿瘤治疗的三大手段。然而，手术仅能切除肉眼可见的瘤体，对不可见的亚临床病灶却难以清除；传统化疗往往存在靶向性差和剂量限制毒性的问题，肿瘤靶向联合光动力学治疗就成为继手术、放化疗之后出现的一种新型治疗方法。

二氧化钛(Ti0₂)是一种常用的光催化剂，具有催化活性高、化学和光稳定性好、安全无毒和廉价易得等优点，因而广泛用于有机污染物降解、消毒灭菌和自清洁等领域。并且相关研究发现，Ti0₂对生物体的毒性较小，在细胞水平是一种相当安全的材料。因而近些年来Ti0₂在作为药物载体进行生物体内光动力学治疗基础研究方面已取得一系列进展，是极有潜力的光动力学治疗材料。

然而，尽管Ti0₂是一种极具潜力的光动力学治疗载体材料，但要实现其在肿瘤治疗中的应用，仍面临诸多挑战，如：Ti0₂作为一种n型半导体，能带隙较宽，使其只能被太阳光中少部分的紫外光所激发，而紫外光是不能用于直接照射人体肿瘤部位的；在水中稳定性不好，表面能高，生理条件下容易聚沉；在生物体内的相容性有待于进一步改善等。至关重要的是，Ti0₂本身不具肿瘤细胞靶向性，难以实现药物的靶向转运及高效、低毒的光动力学联合化疗。因此，若能适当将功能化，提高其生物相容性，同时解决其靶向性缺陷，将会大大提高其在医药领域的应用。

Fe₃0₄是一种磁性材料，可在外加磁场作用下定向迁移，把Ti0₂包覆在Fe₃0₄表面，可以在外加磁场作用下实现肿瘤部位磁靶向，将负载药物的二氧化钛磁流体定向输送至肿瘤部位，实现药物在肿瘤的靶向富集，减轻对人体的毒副作用。同时，制备过程中渗入微量的Fe³⁺能降低Ti0₂的禁带宽度，使吸收波长范围扩展至可见光区域，解决了只能用紫外光实现光动力学治疗的缺陷，同时提高光催化活性，使得光动力学治疗的效率更高。而且，通过Fe与大分子树枝状聚合物聚乙烯亚胺(PEI)上氮(N)强烈的配位作用，可以将PEI接枝至二氧化钛磁流体表面。然后羧基水溶性高分子通过与PEI上活性基团氨基进行共价相连，可对磁性二氧化钛进行化学修饰从而改善其生物相容性及在水中的分散稳定性。

另外，磁共振成像(MRI)是一种颇具潜力的诊断方法。它是以人体在核磁共振过程中所散发的电磁波以及这些电磁波有关的参数,如质子密度、弛豫时间等作为成像参数进行成像。磁共振成像造影剂一定是磁性物质,能同氢核发生磁性的相互作用，主要通过影响自旋晶格弛豫时间T1、自旋-自旋弛豫时间T2等来改变强度，进而提高MRI诊断的敏感性和特异性，增强信号对比度和提高软组织图像的分辨率，在早期肿瘤的诊断中具有很大的价值。该二氧化钛磁流体具有磁响应性和超顺磁性，可作为磁共振成像造影剂用于肿瘤的成像诊断。利用其磁性及水溶性，进入体内后能选择性分布，在靶器官富集并停留一段时间，使被观测的组织或器官的弛豫速率比其他部位(背景部位)有更大的改变，提高MRI诊断的敏感性和特异性，增强MRI的效果。但至今未见有二氧化钛磁流体在该领域应用的公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种水溶性磁性二氧化钛及其制备方法与应用，可效解决治疗肿瘤的用药问题。