具有磁性和葉酸雙重靶向的複合納米材料的製備方法與流程
2023-09-15 17:34:05 1
本發明屬於藥物載體基礎材料的合成技術領域，具體涉及一種具有磁性和葉酸雙重靶向的複合納米材料的製備方法。
背景技術：
葉酸是一種水溶性B族維生素，對於核苷酸的更新及單電子轉移反應是必須的，甚至在其通過γ-羧基被衍生化後仍能保持對葉酸受體的親和力，因此成為可能的腫瘤靶向配基。而眾所周知，一些惡性腫瘤，尤其是卵巢、鼻咽、宮頸和絨毛膜瘤均有高水平表達的葉酸受體，這些受體可通過血流接近，而在一些正常組織，如胎盤、腎、輸卵管脈絡膜叢，其表達則被局限在無法接近血流的上皮細胞腔壁。研究表明，儘管存在一定的生理水平的葉酸血流中的葉酸受體，葉酸受體特有的腫瘤依然對葉酸鍵合物能夠吸收。葉酸靶向已經被用來評估很多治療藥物的腫瘤細胞選擇性遞送過程。因此，具有葉酸的載體可實現對腫瘤部位的主動結合，實現主動靶向。
磁性納米粒子如Fe3O4已經在生物醫學如靶向遞藥、生物傳感器、生化分離及磁共振成像中得到應用，藥物磁靶向即將藥物固定於磁性材料中，通過外磁場進行導向已經成為重要的遞藥手段。因其提高了現有的藥物和基因傳遞技術，超順磁性納米粒子對藥物分子的遞藥有潛在的臨床應用。
將葉酸和磁性納米粒子通過化學或物理作用嵌入藥物載體，則可實現物理磁靶向和主動靶向相結合的雙重靶向作用，從而提高藥效，減少正常組織的副作用。針對以上情況，本發明將葉酸直接與磁性材料相結合，從而形成新的複合納米粒子，則以此為基礎，方便與各種無機或有機材料進行複合，從而實現載體對藥物的主動靶向和磁靶向。
技術實現要素：
本發明解決的技術問題是提供了一種能夠在極性溶劑中良好分散的具有磁性和葉酸雙重靶向的複合納米材料的製備方法。
本發明為解決上述技術問題採用如下技術方案，具有磁性和葉酸雙重靶向的複合納米材料的製備方法，其特徵在於具體步驟為：
（1）油酸保護的四氧化三鐵納米粒子的合成，將六水合氯化鐵和油酸鈉溶於乙醇、水和正己烷的混合溶液中，加熱回流2h，用去離子水洗滌後真空乾燥得到油酸鐵磁流體，將油酸鐵磁流體溶於60℃的水中，加入油酸，在氮氣保護下以3-5℃/min的升溫速率升溫至200℃保持20min，繼續以3-5℃/min的升溫速率升溫至320℃保持40min，然後降溫至60℃用乙醇洗滌後溶於環己烷中，再用乙醇沉澱並離心分離後於60℃烘乾得到油酸保護的四氧化三鐵納米粒子；
（2）二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子的合成，將步驟（1）得到的油酸保護的四氧化三鐵納米粒子分散於氯仿中並加入三乙胺，分散均勻後加入到二巰基丁二酸的二甲基亞碸溶液中，再置於60℃的油浴中攪拌反應24h，所得產物離心分離，沉澱用乙醇洗滌得到二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子；
（3）葉酸乙二胺複合物的合成，將葉酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽加入到溶解有Boc-乙二胺和三乙胺的二甲基甲醯胺溶液中，於40-80℃反應60h，反應完全後加入氯仿和水，靜置分層後傾去上層溶液，用飽和食鹽水洗滌沉澱，揮發除去溶劑後再溶於乙醇，抽濾，取濾液加入蒸餾水沉澱，在沉澱中加入二氯甲烷和三氟乙酸，常溫靜置3h，除去有機溶劑後再用丙酮洗滌，然後離心分離得到固體葉酸乙二胺複合物；
（4）具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的合成，將步驟（3）得到的葉酸乙二胺複合物溶於水中並加入步驟（2）得到的二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子和二環己基碳二亞胺，回流反應48h後離心分離，水洗三遍得到目標產物具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料。
進一步優選，步驟（1）中所述六水合氯化鐵與油酸鈉的質量比為3:1，乙醇、水和正己烷的混合溶液中乙醇、水與正己烷的體積比為20:15:35。
進一步優選，步驟（2）中所述二巰基丁二酸與油酸保護的四氧化三鐵納米粒子的質量比為1:2。
進一步優選，步驟（3）中所述葉酸與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的質量比為1-3:1，Boc-乙二胺與三乙胺的體積比為1:1-3，二氯甲烷與三氟乙酸的體積比為10-20:1。
進一步優選，步驟（4）中所述葉酸乙二胺複合物溶於水形成的溶液中葉酸乙二胺複合物的質量分數為1%-4%，二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子與二環己基碳二亞胺的質量比為1-5:1。
本發明與現有技術相比具有以下有益效果：
1、本發明所合成的具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料能夠在水等極性溶劑中很好的分散；
2、本發明所合成的具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料能夠進一步與親水性高分子結合形成親水性藥物載體，並且具有腫瘤靶向作用。
附圖說明
圖1是實施例1合成的不同化合物的紅外光譜圖；
圖2是實施例1合成的葉酸乙二胺複合物與葉酸的螢光圖譜；
圖3是實施例1合成的具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的透射電鏡圖；
圖4是實施例1合成的具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的磁滯曲線。
具體實施方式
以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本發明上述內容實現的技術均屬於本發明的範圍。
本發明合成過程的反應方程式為：
實施例1
（1）油酸保護的四氧化三鐵納米粒子的合成，將3g六水合氯化鐵和1g油酸鈉溶於70mL乙醇、水和正己烷（20:15:35，v/v/v）的混合溶液中，加熱回流2h，用去離子水洗滌後真空乾燥得到油酸鐵磁流體，將油酸鐵磁流體溶於60℃的水中，加入2mL油酸，在氮氣保護下以4℃/min的升溫速率升溫至200℃保持20min，繼續以4℃/min的升溫速率升溫至320℃保持40min，然後降溫至60℃用乙醇洗滌後溶於環己烷中，再用乙醇沉澱並離心分離後於60℃烘乾得到油酸保護的四氧化三鐵納米粒子；
（2）二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子的合成，將1g步驟（1）得到的油酸保護的四氧化三鐵納米粒子分散於10mL氯仿中並加入0.5mL三乙胺，分散均勻後加入到0.5g二巰基丁二酸的二甲基亞碸溶液中，再置於60℃的油浴中攪拌反應24h，所得產物離心分離10min，沉澱用乙醇洗滌得到二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子；
（3）葉酸乙二胺複合物的合成，將2g葉酸和1g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽加入到溶解有1mL Boc-乙二胺和2mL三乙胺的二甲基甲醯胺溶液中，於60℃反應60h，反應完全後加入氯仿和水，靜置後分層傾去上層溶液，飽和食鹽水洗滌沉澱，揮發除去溶劑後再溶於乙醇，抽濾，取濾液加入蒸餾水沉澱，在沉澱中加入15mL二氯甲烷和1mL三氟乙酸，常溫靜置3h，除去有機溶劑後再用丙酮洗滌，然後離心分離得到固體葉酸乙二胺複合物；
（4）具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的合成，將2g步驟（3）得到的葉酸乙二胺複合物溶於100mL水中並加入3g步驟（2）得到的二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子和1g二環己基碳二亞胺，回流反應48h後離心分離，水洗三遍得到目標產物具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料。
實施例2
（1）油酸保護的四氧化三鐵納米粒子的合成，將3g六水合氯化鐵和1g油酸鈉溶於70mL乙醇、水和正己烷（20:15:35，v/v/v）的混合溶液中，加熱回流2h，用去離子水洗滌後真空乾燥得到油酸鐵磁流體，將油酸鐵磁流體溶於60℃的水中，加入3mL油酸，在氮氣保護下以5℃/min的升溫速率升溫至200℃保持20min，繼續以5℃/min的升溫速率升溫至320℃保持40min，然後降溫至60℃用乙醇洗滌後溶於環己烷中，再用乙醇沉澱並離心分離後於60℃烘乾得到油酸保護的四氧化三鐵納米粒子；
（2）二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子的合成，將1g步驟（1）得到的油酸保護的四氧化三鐵納米粒子分散於10mL氯仿中並加入0.5mL三乙胺，分散均勻後加入到0.5g二巰基丁二酸的二甲基亞碸溶液中，再置於60℃的油浴中攪拌反應24h，所得產物離心分離10min，沉澱用乙醇洗滌得到二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子；
（3）葉酸乙二胺複合物的合成，將3g葉酸和1g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽加入到溶解有1mL Boc-乙二胺和1mL三乙胺的二甲基甲醯胺溶液中，於40℃反應60h，反應完全後加入氯仿和水，靜置後分層傾去上層溶液，飽和食鹽水洗滌沉澱，揮發除去溶劑後再溶於乙醇，抽濾，取濾液加入蒸餾水沉澱，在沉澱中加入10mL二氯甲烷和1mL三氟乙酸，常溫靜置3h，除去有機溶劑後再用丙酮洗滌，然後離心分離得到固體葉酸乙二胺複合物；
（4）具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的合成，將4g步驟（3）得到的葉酸乙二胺複合物溶於100mL水中並加入5g步驟（2）得到的二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子和1g二環己基碳二亞胺，回流反應48h後離心分離，水洗三遍得到目標產物具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料。
實施例3
（1）油酸保護的四氧化三鐵納米粒子的合成，將3g六水合氯化鐵和1g油酸鈉溶於70mL乙醇、水和正己烷（20:15:35，v/v/v）的混合溶液中，加熱回流2h，用去離子水洗滌後真空乾燥得到油酸鐵磁流體，將油酸鐵磁流體溶於60℃的水中，加入3mL油酸，在氮氣保護下以3℃/min的升溫速率升溫至200℃保持20min，繼續以3℃/min的升溫速率升溫至320℃保持40min，然後降溫至60℃用乙醇洗滌後溶於環己烷中，再用乙醇沉澱並離心分離後於60℃烘乾得到油酸保護的四氧化三鐵納米粒子；
（2）二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子的合成，將1g步驟（1）得到的油酸保護的四氧化三鐵納米粒子分散於10mL氯仿中並加入0.5mL三乙胺，分散均勻後加入到0.5g二巰基丁二酸的二甲基亞碸溶液中，再置於60℃的油浴中攪拌反應24h，所得產物離心分離10min，沉澱用乙醇洗滌得到二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子；
（3）葉酸乙二胺複合物的合成，將1g葉酸和1g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽加入到溶解有1mL Boc-乙二胺和3mL三乙胺的二甲基甲醯胺溶液中，於80℃反應60h，反應完全後加入氯仿和水，靜置後分層傾去上層溶液，飽和食鹽水洗滌沉澱，揮發除去溶劑後再溶於乙醇，抽濾，取濾液加入蒸餾水沉澱，在沉澱中加入20mL二氯甲烷和1mL三氟乙酸，常溫靜置3h，除去有機溶劑後再用丙酮洗滌，然後離心分離得到固體葉酸乙二胺複合物；
（4）具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料的合成，將1g步驟（3）得到的葉酸乙二胺複合物溶於100mL水中並加入1g步驟（2）得到的二巰基丁二酸修飾的四氧化三鐵納米粒子和1g二環己基碳二亞胺，回流反應48h後離心分離，水洗三遍得到目標產物具有磁性和葉酸雙重靶向複合納米材料。
以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特徵及優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明原理的範圍下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發明保護的範圍內。