[发明专利]一种癌细胞膜包裹的四氧化三铁纳米粒子的制备方法

说明书

一种癌细胞膜包裹的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，包括（1）四氧化三铁纳米粒子的制备；（2）纳米四氧化三铁表面亲水性处理：采用配体交换法制备水溶性纳米晶体；（3）癌细胞膜的收集；（4）癌细胞膜包裹四氧化三铁纳米粒子：将Fe₃O₄溶液以及等浓度的细胞膜/蛋白溶液混合后超声5 min；使用孔径为0.22μm的微孔滤膜滤器进行过滤反复挤出4~5次；高速离心或磁铁吸引收集挤出后溶液中的纳米粒子，重悬于少量PBS溶液中，‑80℃冻存。本发明工艺简单，在肿瘤诊断及治疗等方面具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种癌细胞膜包裹的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，属于纳米材料领域，可用于磁共振对比剂材料制备、改性与应用等方面。

背景技术

纳米Fe₃O₄粒子是一种典型的金属氧化物晶体，具有稳定的物理化学性质、良好的生物相容性和超顺磁性，成为生物医学领域研究的热点。目前制备Fe₃O₄纳米颗粒的方法有共沉淀法、高温热分解法、微乳液法和水热法等多种方法，其中共沉淀法因条件简单、产品易得、产物超顺磁性优良等优势而沿用至今。但是在实际应用中，该方法制备的纳米Fe₃O₄粒子易团聚、分散状态差，且受表面性质的影响，因而限制其应用。目前的研究工作仍然集中在表面改性领域。对纳米Fe₃O₄粒子进行分散改性常选用一些具有表面活性剂性质的高分子聚合物（如：聚乙二醇（PEG）、油酸（OA）、柠檬酸、十二烷基磺酸钠），可以通过电荷、氢键、化学偶联等方式吸附在纳米粒子表面，有机物长链增加了空间位阻，并使纳米粒子表面能缓解，提高分散性。纳米Fe₃O₄粒子在生物医学中较多应用于磁共振成像和肿瘤热疗。但由于体内RES作用，使得无靶向性的纳米Fe₃O₄粒子在肝脏被大部分清除掉，无法在病灶区（肿瘤）有效聚集。因此使用合适的小分子（叶酸、短肽、抗原抗体分子、核酸适配体等）对纳米粒子进行表面修饰改性是近期仿生改性策略下的重要内容，作为一种自下而上的改性策略能够赋予纳米材料天然生物功能，与合成类有机改性试剂相比拥有免疫原性低、特异性高、识别迅速并能有效发挥作用等优势，目前使用生物分子修饰纳米粒子多采用生物偶联技术，分子吸附率低，效果差，这一改性策略在短期内仍将处于发展阶段。

发明内容

本发明提供吸附率高且在温和可控的条件下，通过安全简单的方法利用物理挤压方式将癌细胞膜/蛋白包裹在单分散性亲水性纳米Fe₃O₄粒子表面，获得了具有癌细胞亲和性较高的靶向纳米四氧化三铁粒子。

癌细胞膜/蛋白包裹纳米的Fe₃O₄粒子的制备方法，其步骤如下：

1、油酸铁前体物的合成：在圆底烧瓶中加入60 mL去离子水和20 mL无水乙醇，称取油酸钠4.56 g进行充分溶解；另称取六水氯化铁0.81 g溶解于20 mL去离子水中，待油酸钠溶液清澈透亮后边搅拌边缓慢滴加，以不产生沉淀物为合适的滴加速率；滴加过程中安装冷凝回流装置，80 ℃反应回流4 h；结束反应，冷却至室温后加入20 mL正己烷将油酸铁前体物萃取出来，转移至分液漏斗，得到有机相，用去离子水洗涤一次，转移至培养皿中，55 ℃干燥24 h，得到蜡状油酸铁前体物。

2、油酸包覆纳米Fe₃O₄的合成：称取油酸铁前体物0.92 g，加入表面活性剂油酸0.17 mL，溶剂1-十八烯15 mL,超声或搅拌至溶解完全，转移至三口烧瓶中；安装冷凝回流装置，通入氮气，控制气流到较低水平，搅拌稳定后升温至200 ℃，保持30 min，随后每段20℃梯度升温至305 ℃，开始回流计时，反应30 min，终止反应；冷却至室温后，加入80 mL无水乙醇沉淀纳米粒子，7000 rpm离心收集，无水乙醇反复洗涤，最后分散在正己烷中保存。