[发明专利]一种具有磁性和发光性能的中空核壳纳米介孔载药体系及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及纳米造影材料和纳米载药材料，具体的说是一种磁性内核中带有空腔结构的具有磁性和发光性能的中空核壳纳米介孔载药体系及其制备与应用。

背景技术

恶性肿瘤是危害人类生存的头号“杀手”。发展恶性肿瘤的早期诊断新技术以及寻找具有肿瘤靶向性高、安全、有效的抗肿瘤药已经成为目前临床亟待解决的问题。

磁共振成像(MRI)技术是快速检测早期组织癌变的最为有效的临床诊断方法之一。通常为了增强癌变组织与正常组织的MRI图像之间的对比度，需要选择合适的造影增强剂来显示解剖学特征。在常用的磁共振造影剂中，基于氧化铁的造影剂由于其在人体内分布具有特异性，使用剂量少，安全、毒副作用小等优点，而成为目前研究的热点。随着纳米技术的迅速发展，人们借助多种先进的技术，制备了各种磁共振纳米探针。这类纳米探针，经过表面改性和修饰，可对早期肿瘤细胞进行MRI显像探测。

纳米生物技术研究的另一个重点是药物的缓释、控释和靶向传输，对未来的疾病治疗具有重大意义和广泛前景。药物释放系统的载体对控制药物的储藏量和释放过程至关重要。近几十年来，许多有机质材料作为药物释放系统的载体材料被大量研究，例如高分子包囊体系，水凝胶药物释放体系，有机胶束释放体系，脂质体释放体系，生物降解高分子材料等。然而，由于有机质材料的固有特点，在研究过程中发现这些有机载体系统在生物体这种环境中都不可避免的出现了热稳定性和化学稳定性差，容易受免疫系统的吞噬而发生崩解释放等问题。许多研究表明，无定型的二氧化硅材料具有无毒性、生物相容性以及不易受免疫系统影响等特点，而且这类材料在一定条件下可以降解，所以目前在制药领域已经被用作医药制剂的辅料而广泛使用。介孔材料具有均一的孔道、大的孔容和比表面积以及带有硅醇键、易于化学改性的孔道表面等优异的特性，使得介孔材料储藏药物分子，控制药物分子的释放成为可能，这为介孔材料的应用研究又开辟了一个崭新的领域。将介孔二氧化硅材料的大比表面积和高孔容等特点与磁性粒子特有的可导向性和可分离性相结合，制备出磁性复合介孔材料，那么该药物载体材料就可以实现磁场靶向药物传输和释放。若在复合材料中制造空腔结构可大大提高该类药物载体材料对药物的装载量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有磁性和发光性能的中空核壳纳米介孔载药体系及其制备方法，以克服现有技术的不足。

本发明的另一个目的是提供具有磁性和发光性能的中空核壳纳米介孔载药体系在磁共振成像中的应用。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种具有磁性和发光性能的中空核壳结构载药体系，其特征在于，以磁性Fe₃O₄空心胶囊为内核，以介孔SiO₂为壳层，且壳层外表面修饰有机发光材料和生物相容性聚合物。

较佳的，所述有机发光材料为罗丹明B或荧光素，所述生物相容性聚合物为聚乙二醇。

较佳的，所述Fe₃O₄空心胶囊呈纺锤形。所述纺锤形胶囊的长度为110-210nm，直径为25-61nm。

较佳的，所述介孔SiO₂壳层的厚度为20-26nm。

本发明还提供了一种上述中空核壳结构载药体系内的制备方法，包括以下步骤：

(1)将纺锤形β-FeOOH纳米粒子均匀分散于水和异丙醇的混合溶液中，加入氨水，然后滴加正硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷，形成β-FeOOH表面包裹含烷基链的Si0₂的复合核壳纳米粒子；

其中：氨水的质量浓度为20％～28％；β-FeOOH纳米粒子与异丙醇的质量体积比为1mg∶(2-3)ml；水和异丙醇的体积比为1∶(4.8-5.2)；氨水的体积与溶液中已加入的水的体积比为(0.14～0.16)∶1；正硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷的总体积与β-FeOOH纳米粒子的重量比为(0.3-0.5ml)∶100mg；正硅酸四乙酯与十八烷基三甲氧基硅烷的摩尔比为(4.0～5.5)∶1。