[发明专利]一种水溶性磁靶向碳复合材料的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及药物领域，特别是一种水溶性磁靶向碳复合材料的制备及其应用。

背景技术

近年来碳纳米材料在作为药物载体上的应用越来越广泛。在碳纳米材料中，包括富勒烯、碳纳米管和氧化石墨烯在内的碳纳米材料一直是近年来国际科学的前沿领域之一。近年来，富勒烯在生物医药领域的研究相当引人瞩目，研究发现富勒烯具有多种特殊的生物学效应:(1)可抑制多种酶的活性，包括HIV蛋白酶以及逆转录酶；(2)对肿瘤细胞显示出细胞毒性；(3)具有神经保护剂的作用；(4)还具有在可见光照射下产生氧自由基、切割DNA的作用。富勒烯作为一种优良的光敏剂表现在其在可见光照射的情况下可以产生活性氧，活性氧包括单线态氧、超氧负离子等，可以表现出明显的细胞毒性，比如裂解细胞中的DNA，抑制细胞的有丝分裂以及生长，还可以抑制细胞蛋白水解酶的活性，富勒烯作为光敏剂可以用于肿瘤的治疗。

核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)技术是近20年来兴起的一种新的影像学检查方法.在临床诊断中，利用核磁成像增强剂，可以缩短扫描时间并获得更清晰的图象。作为药物应用于人体的MRI造影剂以及核磁探针除了应满足药物的基本要求及水溶性好和自身有足够的稳定性外，还应满足以下特性:(1)高弛豫率；(2)靶向性，减少在非病灶部位的非特异吸附;(3)毒副作用低;(4)在体内有适当的存留时间，而又易于从体内排除等。

镧系元素（lanthanide element）是元素周期系ⅢB族中原子序数为57～71的15种化学元素的统称。由于镧系元素都是金属，所以又称镧系金属。包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。镧系金属具有银白色或灰色光泽，质地比较软，具有延展性，活泼性很强。镧系金属4f电子结构决定了该金属及其化合物的磁学性质。物质的磁性是由不成对电子产生的，外层不成对电子数愈多，其磁矩和磁化率愈大。除La(4f⁰)和Lu(4f¹⁴)之外都是顺磁离子，可以用于核磁成像。以钆（Gd）为例：Gd（Ⅲ）的碳纳米材料其弛豫速率明显提高，负载Gd（Ⅲ）后其t1由原来的2014·7ms缩短为270·1ms。为获得高弛豫率的磁共振造影剂，利用纳米载体技术，通过在纳米载体表面偶联带有大量氨基基团的高分子，提供更多Gd（Ⅲ）负载位点，限制Gd（Ⅲ）的旋转，增强Gd（Ⅲ）衍生物的刚性来提高弛豫效率。

本发明将碳材料与磁性材料结合形成水溶性磁靶向碳复合材料，不仅具有磁靶向性，在磁场下，使药物长时间高浓度聚集在肿瘤部位，增强药效，减少副作用，而且还保留了碳材料自身的光敏、热敏的等特性，在光照、射频等条件下，可以产生活性氧，杀死肿瘤细胞，加强药物的疗效，该水溶性磁靶向碳复合材料可作为药物载体、磁共振造影剂应用于诊断治疗肿瘤，克服了目前临床上靶向性差、副作用大等问题，具有极大的临床应用前景。

发明内容

针对上述情况，克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种水溶性磁靶向碳复合材料的制备方法，可有效解决治疗肿瘤靶向性差、毒副作用大等问题。

本发明解决的技术方案是，将碳材料10-20mg置于20ml由乙二醇和二缩醇按体积比1:19组成的混合溶剂中，搅拌、超声使其分散均匀，在搅拌下，依次加入醋酸钠0.15-0.3g和氯化钆0.27-0.54g，超声充分溶解后，转移至反应釜中，200℃反应10h，反应结束后，加入无水乙醇50-100ml，超声，用0.22um微孔滤膜抽滤，并用20ml无水乙醇润洗滤饼，后将滤饼转入烧杯中，加入无水乙醇50-100ml，超声，再用0.22um微孔滤膜抽滤，并用20ml无水乙醇润洗滤饼，如此重复操作3次；再将滤饼转入烧杯中，加入超纯水50-100ml，超声，用0.45um微孔滤膜抽滤，并用20ml超纯水润洗滤饼，如此重复操作5次，得到的滤饼在20-60℃下，真空干燥24-56h，得钆负载复合材料衍生物，即水溶性磁靶向碳复合材料；所述的碳材料为富勒烯及其衍生物、碳纳米管及其衍生物、氧化石墨烯及其衍生物的一种。

本发明合成工艺简单方便，具有良好的生物相容性、磁靶向性、低毒性等优点，有效用于诊断、治疗肿瘤作为磁共振（成像）造影剂药物，是诊断治疗肿瘤药物上的一大创新。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1