[发明专利]一种共价偶联抗体的水溶性自动控温铁氧体纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁氧体纳米粒子的制备方法，应用于磁流体热疗技术领域。

背景技术

由于人口老龄化、环境污染、工作压力、不良生活方式和社会无序竞争带来的精神压力等因素日益加重，癌症的患病人数和死亡人数在世界范围都在不断增长。手术、化疗、放疗依然是目前最主要的三种肿瘤治疗手段，但手术治疗的损伤和风险以及放化疗的巨大毒副作用严重影响了肿瘤患者的生存质量和存活率。因此，研究、开发新的具有靶向性的、更加有效、更加安全、低副作用的、无创或微创的肿瘤治疗方法势在必行。

磁流体热疗（magnetic fluid hyperthermia,MFH）是一项通过对肿瘤组织进行加热、高温杀伤肿瘤细胞，从而治疗肿瘤的新方法。MFH是基于交变磁场（alternating magnetic field，AMF）下磁性介质感应产热的物理学原理，利用磁性物质能在交变磁场中升温的物理特性，对肿瘤细胞进行治疗的一项技术，其优点在于合金磁性MFH介质可通过居里温度（Curie temperature）现象实现自动控温，治疗过程中无需测温；治疗采用的铁磁性介质生物安全性及组织相容性良好，且治疗后可保留在体内，因此可实现介质一次植入后多次重复热疗。与传统的热疗技术如红外热疗、超声热疗、微波热疗和射频电磁波热疗相比，磁流体热疗技术具有可高效治疗深层肿瘤、副作用小、微创甚至无创的特点。

常用的磁性元素是Fe、Ni和Co。但磁性纯金属的居里温度一般都比较高，Fe的居里温度为770℃，Ni的居里温度为358℃，Co的居里温度为1130℃。用于人体肿瘤的磁流体热疗温度都太高。为了降低居里点，可掺入一些非磁性元素，例如：Mn、Zn等把居里温度降到热疗所需的温度范围，从而在磁流体热疗中起到自动控温的作用。

研究通过用SiO₂包覆金属纳米粒子，可在金属纳米粒子表面形成亲水的硅羟基（Si-OH），从而可使金属纳米粒子单分散于水中，获得良好的水溶性。同时，硅羟基还可为后期接枝有机分子提供亲水的羟基表面基团。

以往的研究表明肿瘤细胞表面常常高表达细胞因子，如皮肤和粘膜的鳞状细胞癌的肿瘤细胞高表达表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor,EGFR）和C-Met。最近的研究发现引起肿瘤发生的、存在于肿瘤组织内的、被称为“肿瘤干细胞”（caner stem cells,CSC）的肿瘤细胞亚群（subpopulation）常常在细胞表面高表达一些特异的细胞因子，如头颈的鳞状细胞癌的肿瘤干细胞表面高表达CD44、CD133。这些肿瘤细胞和肿瘤干细胞表面高表达的各种细胞因子可以作为肿瘤靶向治疗的靶标，水溶性的共价偶联抗各种肿瘤细胞和肿瘤干细胞靶标抗体的纳米粒子能够通过静脉注射、主动靶向定位到各个部位相应的肿瘤细胞和肿瘤干细胞表面，甚至能主动靶向于发生远位转移的相应的肿瘤细胞和肿瘤干细胞表面，从而实现对肿瘤细胞的主动靶向性磁流体热疗。

理想的用于人体肿瘤磁流体热疗的加热磁流体介质应是能通过共价偶联的抗体主动靶向肿瘤细胞、通过居里温度现象实现自动控温、并具有优良的水溶性的超顺磁性液态流体。

发明内容

本发明的目的是提供一种共价偶联抗体的水溶性自动控温铁氧体纳米粒子及其制备方法。

本发明采取的技术方案为：

一种共价偶联抗体的水溶性自动控温铁氧体纳米粒子，它是将居里温度为48～90℃的锰锌铁氧体Mn_1-xZn_xFe₂O₄（0.1≤x≤0.9）表面包覆二氧化硅，再在二氧化硅包覆层表面接枝环氧基，通过环氧基开环直接共价偶联抗体的氨基端而成。

一种共价偶联抗体的水溶性自动控温铁氧体纳米粒子的制备方法，包括步骤如下：