一種鋰皂石負(fù)載磁性四氧化三鐵納米顆粒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于核磁共振成像造影劑的制備領(lǐng)域，特別涉及一種一步"共沉淀法"制備 鋰皂石修飾的四氧化三鐵納米顆粒用作腫瘤診斷MRI造影劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 核磁共振成像（MRI)是目前臨床用于腫瘤診斷的常用分子影像學(xué)技術(shù)。作為分子 影像學(xué)的重要組成部分，造影劑可以大大地提高成像診斷的靈敏性，但是臨床使用的釓基 小分子造影劑存在血液循環(huán)時(shí)間過(guò)短、無(wú)組織特異性等缺陷。而磁性氧化鐵納米顆粒雖然 已作為MRI造影劑應(yīng)用于臨床疾病診斷，但仍存在弛豫率較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病進(jìn)行靈敏 的檢測(cè)等問(wèn)題。因此，發(fā)展具有較高馳豫率的四氧化三鐵納米顆粒是提高M(jìn)RI成像效果的 關(guān)鍵。
[0003] 鋰皂石是一種無(wú)機(jī)片層狀粘土納米材料，具有良好的膠體穩(wěn)定性、生物相容性和 生物降解性。前期研宄表明鋰阜石修飾的Y-Fe 2O3的1*2弛豫率顯著提高（Tzitzios et al·，Journal of Materials Chemistry 2010, 20, 5418-5428)，同時(shí)鈕阜石能夠借助其特 殊的尺寸范圍和表面性質(zhì)延長(zhǎng)藥物在腫瘤部位的作用時(shí)間（Wang et al.，Langmuir，2013， 29，pp 5030-5036)。因此，本發(fā)明選擇層狀納米粘土顆粒鋰阜石負(fù)載四氧化三鐵納米顆粒， 構(gòu)建具有良好膠體穩(wěn)定性和成像效果的納米MRI造影劑。
[0004] 檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，尚沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于用"一步共沉淀法"制備LAP-Fe3O 4納米顆粒及 其用于腫瘤診斷MRI造影劑研宄的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋰皂石負(fù)載磁性四氧化三鐵納米顆粒用 于腫瘤診斷的MRI造影劑及其制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，易于操作，成本 較低。制備的LAP-Fe 3O4納米顆粒能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定分散于水溶液中，不會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。所 用的修飾劑LAP為廉價(jià)和環(huán)境友好的材料，具有產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的前景。
[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋰皂石負(fù)載磁性四氧化三鐵納米顆粒的制 備方法，其特征在于，包括：
[0007] 步驟1 :在隊(duì)保護(hù)下，將鋰皂石（LAP)分散于超純水中，攪拌10~15分鐘，得到鋰 皂石分散液；在N2保護(hù)下，將三價(jià)鐵鹽和二價(jià)鐵鹽溶解于鹽酸水溶液中，再逐滴加至鋰皂石 分散液中，攪拌10~15分鐘，得到混合溶液；在N 2保護(hù)下，將NaOH水溶液加入到上述的混 合溶液中，在75-85°C水浴中攪拌反應(yīng)1-3小時(shí)，即得到黑色的LAP-Fe 3O4納米顆粒；
[0008] 步驟2 :將制備的LAP-Fe3O4納米顆粒磁分離，去除上層溶液中未負(fù)載Fe 304納米顆 粒的鋰皂石；離心，去除離心沉淀物，即為純化的LAP-Fe3O 4分散液。
[0009] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的鋰皂石分散液的濃度為6~10mg/mL。
[0010] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的二價(jià)鐵鹽為四水合氯化亞鐵（FeCl2 · 4H20)，三價(jià)鐵鹽 為六水合氯化鐵（FeCl3 · 6H20)，兩者的摩爾比為I : 1. 8~1 : 2. 0。
[0011] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的鹽酸水溶液的濃度為I. 0%~I. 5%。
[0012] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的鋰皂石、二價(jià)鐵鹽和三價(jià)鐵鹽的投料質(zhì)量比為 0.5 : 0.248 : 0.676 ~0.5 : 0.285 : 0.773。
[0013] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的鋰皂石與NaOH水溶液中所含有的NaOH的質(zhì)量比為 0· 5 : 1. 5 ~2. 0〇
[0014] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的攪拌速度為1000~1500rpm。
[0015] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的水浴溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。
[0016] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的離心的轉(zhuǎn)速為5000~6000rpm，離心時(shí)間為5~10分 鐘。
[0017] 一種用于腫瘤診斷的MRI造影劑，其特征在于，含有上述方法制備的鋰皂石負(fù)載 磁性四氧化三鐵納米顆粒。
[0018] 本發(fā)明利用一步"共沉淀法"合成磁性LAP-Fe3O4納米顆粒并通過(guò)磁分離和離心對(duì) 材料進(jìn)行純化。
[0019] 本發(fā)明操作簡(jiǎn)便易行，原材料成本低。制備的納米顆粒具有良好的水溶性、膠體穩(wěn) 定性和生物相容性。經(jīng)過(guò)裸鼠體內(nèi)成像造影實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明制備的LAP-Fe 3O4納米顆粒具有顯 著的T2加權(quán)造影效果，在MRI分子影像診斷領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0020] 本發(fā)明使用X射線衍射（XRD)、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜（FTIR)、電感耦合等離子體原 子發(fā)射光譜法（ICP-OES)、動(dòng)態(tài)光散射和透射電子顯微鏡（TEM)等方法表征制備的磁性納 米顆粒，并通過(guò)核磁共振成像儀測(cè)定納米顆粒的T 2弛豫性能和r 2弛豫率，然后通過(guò)MTT法 和相差顯微鏡評(píng)價(jià)納米顆粒的生物相容性，最后進(jìn)行細(xì)胞和裸鼠體內(nèi)腫瘤模型的磁共振成 像實(shí)驗(yàn)，考察LAP-Fe 3O4納米顆粒的體外細(xì)胞和體內(nèi)腫瘤模型的MRI成像效果，并通過(guò)組織 分布實(shí)驗(yàn)研宄LAP-Fe 3O4納米顆粒在生物體內(nèi)的代謝過(guò)程。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0022] (1)本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的一步共沉淀法制備具有良好穩(wěn)定性的LAP穩(wěn)定的Fe3O 4納 米顆粒；此法操作工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單易行，所用均為廉價(jià)的和環(huán)境友好的 材料，具有實(shí)施商業(yè)化的前景；
[0023] (2)本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4納米顆粒具有優(yōu)于Fe 304納米顆粒的r 2弛豫率，以及 對(duì)腫瘤部位的被動(dòng)靶向性。因此，制備的LAP-Fe3O4納米顆?？梢杂米鱉R成像的T2造影 劑。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖 1 是 LAP (a)，F(xiàn)e3O4 (b)和 LAP-Fe3O4 (c)的 X 射線衍射圖；
[0025] 圖2是LAP，F(xiàn)e3O4和LAP-Fe 304的紅外光譜圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4和對(duì)照組Fe 304納米顆粒的TEM圖和直徑分布柱 狀圖，其中，圖3 (a)和圖3(b)是Fe3O4納米顆粒的TEM圖和直徑分布柱狀圖，圖3 (c)和圖 3(d)是LAP-Fe3O4的TEM圖和直徑分布柱狀圖。
[0027] 圖4是本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4和對(duì)照組Fe 304納米顆粒的T 2弛豫時(shí)間倒數(shù)與鐵 濃度的線性關(guān)系圖；
[0028] 圖5本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4納米顆粒在鐵濃度為0. 005-0. 08mM的T 2加權(quán)的MR 成像圖；
[0029] 圖6是MTT法測(cè)得HeLa細(xì)胞經(jīng)過(guò)PBS緩沖液（對(duì)照）、LAP-Fe3O 4和對(duì)照組材料 Fe3O4在鐵濃度為 10 μ g/mL，25 μ g/mL，50 μ g/mL，75 μ g/mL 和 100 μ g/mL 下處理 24 小時(shí)后 的細(xì)胞活力圖；
[0030] 圖7是HeLa細(xì)胞經(jīng)過(guò)PBS緩沖液（a)、LAP-Fe304納米顆粒（b-f)在不同鐵濃度下 (依次為 10 μ g/mL，25 μ g/mL，50 μ g/mL，75 μ g/mL 和 100 μ g/mL)處理 24 小時(shí)后的相差顯 微鏡細(xì)胞形貌圖；
[0031] 圖8是HeLa細(xì)胞經(jīng)過(guò)PBS緩沖液（a)、LAP-Fe3O4納米顆粒（b-f) (Fe濃度為0. 1、 0. 2、0. 4、0. 8、1. 2mM)處理4小時(shí)后的普魯士藍(lán)染色圖；
[0032] 圖9是HeLa細(xì)胞經(jīng)過(guò)PBS緩沖液和本發(fā)明制備的LAP-Fe3O4納米顆粒（Fe濃度為 0. 1、0. 2、0. 4、0. 8、1. 2mM)處理4小時(shí)后，HeLa細(xì)胞吞噬量隨Fe濃度的變化關(guān)系；
[0033] 圖10是HeLa細(xì)胞經(jīng)過(guò)PBS緩沖液和不同鐵濃度的LAP-Fe3O4納米顆粒處理4小 時(shí)后的T 2加權(quán)MR成像圖片（a)和信號(hào)值柱狀圖（b)。
[0034] 圖11是尾靜脈注射本發(fā)明制備得到的LAP-Fe3O4納米顆粒（[Fe] = 930 μ g/mL， 0.1 mL)后不同時(shí)間點(diǎn)裸鼠腫瘤的T2加權(quán)MR成像圖片（白色圓圈指示腫瘤位置）；
[0035] 圖12是尾靜脈注射本發(fā)明制備得到的LAP-Fe3O4納米顆粒（[Fe] = 930 μ g/mL， 0.1 mL)后不同時(shí)間點(diǎn)裸鼠腫瘤的MRI信號(hào)值變化。
[0036] 圖13是尾靜脈注射本發(fā)明制備得到的LAP-Fe3O4納米顆粒（[Fe] = 5mg/mL， 0.1 mL)組織裸鼠體內(nèi)代謝的組織分布圖；
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
[0038] 實(shí)施例1
[0039] -種鋰皂石負(fù)載磁性四氧化三鐵納米顆粒的制備方法，具體步驟