[发明专利]具有生化活性的磁性毫微粒、其制备方法和应用

说明书

按照权利要求1、9、13、17、18、19、21和23-25的前序部分，本发明涉及磁性毫微粒及其制备和应用。

癌症是最常见的死亡原因之一。特别是，越来越多的人死于肺癌、乳腺癌和前列腺癌。因此，目前控制癌症是医学上的一个主要目的。

除了手术切除感染器官，控制肿瘤转移的常规治疗方法包括化疗，其副作用已众所周知，因为这些药物的非特异性作用它们同样会破坏健康细胞，即整个身体易受感染。

尤其是利用免疫反应治疗的新方法，它是通过下述方法完成：一方面通过信使物质或细胞因子激活内生抵抗力，另一方面，蛋白质分子和/或单克隆抗体破坏肿瘤细胞。

在肿瘤细胞分离领域的新研究中已使用包括磁核的颗粒，该颗粒通过生物活性壳物质进行修饰。目前正在开发所谓的“靶向药物”，即将药物如阿霉素或其它细胞生长抑制剂偶合到磁性微球上。

周知的“微球”和“dynabeads”已被用于诊断方法，其中通过生物学相互作用将磁性微球吸附到恶性细胞的细胞膜上，然后进行磁性分离。然而，通常细胞膜的表面结构是非特异性的，因此分离率低于80％。因此，会出现许多肿瘤细胞未被分离，其仍保持形成转移的能力。通常诊断目的的分离总是在体外途径进行，即将包括要被分离细胞的体液在体外适当的容器中进行处理。分离后，可以将纯化的体液重新提供给人体。

由于不能完全分离恶性细胞，一段时间后必须要重复该程序。由于该程序无论如何都会对患者产生严重影响，因此重复治疗可能会受到一定限制。

DE 41 16 093 A1描述了一种通过对磁颗粒表面进行控制修饰获得磁性载体的方法。按照该方法描述，这些磁颗粒还可以形成磁性液体，其特征在于它们能转运杂聚阴离子和饱和或未饱和的表面活性剂。该表面修饰目的是使其中的生物活性分子如抗体结合到颗粒的表面。该生物活性分子通过硫桥(thio bridge)结合到聚硫醇上。尤其是二羧酸和羟基羧酸以及二巯基丁二酸被用作连接物质。由于铁螯合基团，这些化合物能够结合到磁颗粒上。

由于其生物相容性不足，发现这些其表面包括生物活性分子的磁颗粒不适合渗透进入细胞内隔室、以便与其中的生物大分子进行偶合的目的。

DE 196 24 426 A1描述了用于转送诊断或治疗活性物质的磁性液体。该磁性颗粒核用具有能共价结合或离子交换的反应基团的聚合物壳。在该壳中，它的确是生物相容性的，并且可由葡聚糖构成，其中，可以附着或活化新的或另外的官能团例如琥珀酸酐或氯乙酸，然后，通过异极或共价键在其上固定诊断或治疗活性物质。上述结合到磁颗粒上的药物应该以静脉给药的途径施用，并在靶区域如肿瘤或炎性组织区域内通过高梯度磁场固定，以达到其诊断或治疗效果。为了保证在磁场中传送，要求磁颗粒具有高的血管内可利用性，其粒度被要求在200-500nm。在这种情况下，由于颗粒的粒度，它们不能够渗透进入细胞内隔室。并且，这些颗粒与细胞内生物大分子的特异性结合也不可行。

本发明的目的在于提供一种毫微粒，其即使在细胞的胞内区域也能够与细胞内生物大分子进行特异性结合，因此有可能通过暴露于外部磁场进行分离。

按照本发明，通过权利要求1、9、13、17、18、19、21和23-25的特征部分可以完成所述目的。

有利地，本发明的磁性毫微粒能够渗透通过细胞膜，进入细胞内隔室以便与其中的细胞内生物大分子进行相互作用。

磁性毫微粒由铁或亚铁磁性材料构成，并具有生物活性和/或治疗有效性的壳层。一方面，它们能够渗透进入细胞的细胞膜，另一方面，它们能够高度特异结合到恶性细胞的胞内区域的靶物质上。

通常，按照本发明的毫微粒的粒度在2-100nm。该毫微粒在渗透通过细胞膜的能力及其改进的物理相容性方面具有突出性质。尽管由于它们体积小而具有相对低的磁矩，但是通过结合到细胞内靶物质生物大分子上而造成的细胞内颗粒聚集导致其浓度随要除去的恶性细胞的磁矩增加而增加，由此促进了磁性分离。

按照本发明的毫微粒的典型核材料为通常组成为MeO_xFe₂O₃的铁氧体，其中Me为二价金属如Co、Mn或Fe。其它适合的材料为γ-Fe₂O₃，纯金属Co、Fe、Ni，金属化合物如碳化物和氮化物。