[发明专利]一种壳聚糖磁性纳米微球的制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合材料的制备，具体设计一种壳聚糖磁性纳米微球的制备方法及其用途。

背景技术

磁共振成像是一种用于疾病或组织坏死等无创实时检测的强大诊断工具，在病变的早期诊断方面可能很有用。尽管磁共振成像技术可以提供软组织高分辨率的解剖学图像，但正常组织与病变部位在质子弛豫时间上的较小的差别，导致纯粹图像难以支撑精确医学诊断。为此，增强图像对比度的材料—磁共振成像造影剂被开发，使得影像学图像细节对比更明显。通常顺磁性的钆配合物能够缩短质子纵向弛豫时间T₁，从而引起更亮化的磁共振显影对比，是为正染色效应；另外，超顺磁性氧化铁基纳米粒子可以缩短质子横向弛豫时间T₂，由暗化增加信号对比度，是为负染色效应。

由于卓越的磁性质和活体内较长的循环时间，超顺磁性纳米粒子成为下一代磁共振成像造影剂。从简化合成工艺、降低成本、提高磁化强度及成像效果角度考虑，超顺磁性氧化铁基纳米粒子无疑是一种最优化的选择。然而，这一类造影剂在组织成像应用中遭遇了定位性不足和灵敏性低的缺陷，进而由较高的次均注射量引起对正常组织的毒性。面临这一难题，涌现出了很多巧妙的设计和优异的工作，诸如：给纳米粒子表面修饰靶向基团或聚乙二醇(PEG)以提高其对病变组织尤其是癌细胞的富集能力，进而增强造影效果并降低毒性；优化条件合成高质量、大粒径的超顺磁性纳米颗粒，通过提高磁共振横向弛豫率(r₂)来增加造影效能。但是，基于延长在体内循环时间、增加造影剂在肿瘤内被动靶向富集量的考虑，一般进入市场和临床试用较多的主要是由高分子包裹超顺磁性纳米颗粒簇所构造的一系列有效造影剂，如：Feridex(菲立磁)、Resovist及Endorem等。这些造影产品主要是由疏水高分子链段包覆磁性颗粒团簇成核，表面以亲水聚合物链段维持稳定。因此，造影剂粒径分布较难控制、横向弛豫率值r₂提高有限，激起了科学工作者开发新产品的热情。

提取自虾蟹壳的壳聚糖是一种可生物降解聚多糖，无毒和生物相容性赋予了其在生物医药领域的广泛应用。与其他生物降解聚合物相比，聚阳离子的壳聚糖对细胞膜具有更强的亲和力并极易将各种功能材料内化入细胞。此外，膜黏着性延长了其在目标基质上的停留时间。丰富的官能团为进一步修饰壳聚糖提供了空间，若壳聚糖用作复合基质构造功能器件可以为功能材料形成稳定且足够大的封装空间，因此，该多糖将有为疾病诊断、生物活性分子传输和组织修复等领域搭建器件平台的巨大潜能。

发明内容

本发明提供一种壳聚糖磁性纳米微球的制备方法，用水溶性壳聚糖紧密包封超顺磁性纳米粒子团簇合成。

本发明还提供了一种壳聚糖磁性纳米微球的应用，作为一种造影剂，有超高的r₂弛豫率值。

本发明提供的一种壳聚糖磁性纳米微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)、制备超顺磁性氧化铁基纳米颗粒；

(2)、制备紧密包裹超顺磁性氧化铁纳米粒子团簇的壳聚糖微球。

步骤(1)所述超顺磁性氧化铁基纳米颗粒包括超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子和超顺磁性MnFe₂O₄纳米粒子。

步骤(1)制备超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子的步骤为：

进一步的，步骤(1)制备超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子的步骤为：将2.12克乙酰丙酮铁与50毫升四甘醇的混合液在搅拌下110℃加热1小时，而后在210-295℃范围内持续加热回流3小时，氮气氛全程保护,产物于室温下用乙醚沉淀分离，并以乙醚与乙醇混合液洗涤两次，干燥得超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子，粒径为7.7-10.4nm。

步骤(1)制备超顺磁性MnFe₂O₄纳米粒子的步骤为：将0.7克乙酰丙酮锰、1.41克乙酰丙酮铁与50毫升四甘醇的混合液在搅拌下110℃加热1小时，而后在210-295℃范围内持续加热回流3小时，氮气份全程保护，产物于室温下用乙醚沉淀分离，并以乙醚与乙醇混合液洗涤两次，干燥得超顺磁性MnFe₂O₄纳米粒子，粒径为5.1-7.5nm。