專利名稱：核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種新型核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊制備方法，尤其是一種分散 性好、存儲(chǔ)穩(wěn)定、具有緩釋效果和超順磁性的磁性納米微囊及其制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，包含2種或2種以上納米尺度功能材料的復(fù)合納米粒已 經(jīng)成為當(dāng)前材料學(xué)一個(gè)越來(lái)越活躍的研究領(lǐng)域，磁性高分子納米材料正是其中之 一。自70年代以來(lái)，磁性高分子納米微囊作為一種新型的功能材料，在磁性材料、 生物醫(yī)學(xué)(臨床診斷、靶向藥物、酶標(biāo))、細(xì)胞學(xué)(細(xì)胞標(biāo)記、細(xì)胞分離等)和生物 工程(酶的固定化)、分離工程以及隱身技術(shù)等諸多領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大的生命力。
模板自組裝技術(shù)是制備核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的主要方法之一。其是將模板 法與自組裝過(guò)程結(jié)合，利用陰陽(yáng)離子間的靜電吸附作用在納米粒子內(nèi)核的表面吸 附帶有相反電荷，以形成薄膜，再將內(nèi)核去除掉， 一般可采用溶劑將內(nèi)核溶解掉， 從而得到空心粒子。將磁性納米顆粒表面改性后引入至核殼結(jié)構(gòu)納米微囊中，得 到具有核殼結(jié)構(gòu)的磁性納米微囊。其優(yōu)點(diǎn)是可以選擇使用內(nèi)核粒子的大小，粒子 殼層厚度及組成，以滿足不同需求，且所制得的納米微囊具有超順磁性。
目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多磁性納米囊在醫(yī)藥方面應(yīng)用的研究，如何提高磁化 強(qiáng)度、載藥量以及控制緩釋時(shí)間成了空核納米囊應(yīng)用的首要問(wèn)題。因此，找到一 種磁化強(qiáng)度和載藥量高、緩釋性能可調(diào)控的藥物載體，是極具有挑戰(zhàn)性的工作。
采用自組裝技術(shù)制備核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊，其微囊尺寸可由模板精確控制， 而其壁厚可控制在納米尺度內(nèi)，通過(guò)調(diào)整其制備環(huán)境可調(diào)控納米微囊的載藥量及 其緩釋性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，將 藥物包裹于納米微囊內(nèi)，并具有超順磁性和良好的藥物緩釋性能。技術(shù)方案本發(fā)明的提出的新型核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊，是先對(duì)磁性納米顆 粒表面進(jìn)行改性。再采用分散聚合法制備三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)納米微球；以MF 微球?yàn)槟０澹ㄟ^(guò)模板靜電自組裝法在上述MF納米微球的表面包裹一層帶負(fù) 電荷的聚電解質(zhì)；再通過(guò)靜電吸附在上述已經(jīng)包裹了一層帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì) 的MF納米微球的表面包裹一層帶正電荷的聚電解質(zhì)；最后通過(guò)酸刻蝕的方法除去 作為模板的MF，制備出穩(wěn)定的核殼結(jié)構(gòu)納米微囊。隨后將表面改性的磁性納米顆 粒引入到核殼結(jié)構(gòu)納米微囊中，得到具備核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊。該核殼結(jié)構(gòu)磁 性納米微囊具有納米尺度。
本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法包括以下步驟
1) 將磁性納米顆粒分散于第一聚電解質(zhì)溶液中，充氮?dú)鈼l件下，40 7(TC緩 慢振蕩20 60min，水洗除去第一聚電解質(zhì)，即可得到表面改性的磁性納米顆粒，
2) 將三聚氰胺和甲醛溶液混合，在40 70'C的水浴下攪拌0.5 2小時(shí)，得到預(yù) 聚物羥甲基三聚氰胺；然后將聚乙烯醇，40 70'C的水浴下溶于超純水中，用乙酸 調(diào)節(jié)溶液的pH值為3~5;將上述聚乙烯醇加入到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺中，在 40 70'C的水浴下反應(yīng)0.5 1.0小時(shí)后，40 7(TC超聲分散5 10min,快速冰水冷卻；將 所得產(chǎn)物在4000rpm條件下離心，除去上清液后再加入超純水重新分散，再離心， 重復(fù)此過(guò)程3 5次，真空干燥，得到三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)納米微粒，低溫保存；
3) 在濃度為0.3 0.6mol/L，pH為3~5的NaCl溶液中，將濃度為0.5~1.5mg/ml 的第二聚電解質(zhì)與步驟2)所述的MF納米微?；旌停x心除去上清液，在加入超純 水使MF納米微粒重新分散，再離心除去上清液，如此反復(fù)洗滌，得到第一層包裹 第二聚電解質(zhì)的MF納米微粒；再在濃度為0.3~0.6mol/L， pH為3~5的NaCl溶液 中，將MF納米微粒加入到濃度為0.5~1.5mg/ml第三聚電解質(zhì)，離心除去上清液， 如此用超純水反復(fù)洗滌，得到第二層包裹第三聚電解質(zhì)的MF納米微粒；重復(fù)以上 過(guò)程，按預(yù)期的層數(shù)分別將第二聚電解質(zhì)、第三聚電解質(zhì)層層自組裝，得到核殼 結(jié)構(gòu)納米微粒，通過(guò)酸刻蝕的方法除去作為模板的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)，得到 中空的納米微囊；
4) 將表面改性的磁性納米顆粒分散到中空的納米微囊的懸浮液中，緩慢攪拌 20 60min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的Fe304，再在濃度為0.3~0.6mol/L， pH為3~5的NaCl溶液中，加入濃度為0.5~1.5mg/ml的第三聚電解質(zhì)溶液，緩慢攪拌20 60min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的第三聚電解質(zhì)，重復(fù)上述 步驟，即可得到核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊。
所述磁性納米顆粒為超順磁性？6304納米粒子，粒徑為5-20nm。
所述的三聚氰胺與甲醛、聚乙烯醇、超純水的質(zhì)量比為6: 14: 1: 200。
所述的第一聚電解質(zhì)、第二聚電解質(zhì)為海藻酸鈉，第三聚電解質(zhì)為明膠。
步驟2)所得的中空的納米微囊在20 7(TC溫度下，pH值為0.5~5，濃度為 0.01~100mg/ml的藥物水溶液中孵化0.5 3小時(shí)，使藥物包埋到納米微囊中，得到 載藥磁性納米微囊。微囊所適用的藥物為鹽酸尼卡地平或鹽酸奧洛他定。
通過(guò)改變聚電解自組裝的層數(shù)以及制備條件，可在納米尺度調(diào)控磁性納米微 囊囊壁的微結(jié)構(gòu)和厚度，從而改善載藥量以及緩釋性能。
有益效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于①采用模板靜電自組裝法制備一種新型核 殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊，不僅操作簡(jiǎn)單、重復(fù)性好、納米微囊尺寸均勻，而且其尺 寸大小可通過(guò)制備條件進(jìn)行調(diào)節(jié)；②該核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊穩(wěn)定性較高，以無(wú) 毒可生物降解材料海藻酸鈉和明膠作為自組裝材料，具有良好的生物相容性；③ 該核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊具有良好的緩釋性能；④核殼型磁性納米囊具有超順磁 性，無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)無(wú)剩磁(Hc^， Br=0)，使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生磁性團(tuán)聚。


圖l是鹽酸尼卡地平體磁性納米囊外累積釋放曲線， l一鹽酸尼卡地平原料藥；2—鹽酸尼卡地平磁性納米囊， 圖2是鹽酸尼卡地平磁性納米囊的磁滯回線圖。
具體實(shí)施例方式
上述核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊制備方法如下
A磁性納米顆粒的表面改性 稱取適量磁性納米顆粒分散于帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì)溶液中，充氮?dú)鈼l件下， 40 7(TC緩慢振蕩20 60miri。水洗除去帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì)，即可得到表面改性 的磁性納米顆粒。
B自組裝技術(shù)制備核殼結(jié)構(gòu)納米微囊(1) 在三口燒瓶中加入2 5g三聚氰胺和4 10ml甲醛溶液，在40 7(TC的水 浴下攪拌0.5 2小時(shí)，得到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺。然后將0.2~2.0g聚乙烯醇， 40 7(TC的水浴下溶于50~150g超純水中，用乙酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為3~5。將上 述聚乙烯醇加入到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺中，在40 70。C的水浴下反應(yīng)0.5~1.0小 時(shí)后，40 70'C超聲分散5-10min,快速冰水冷卻。將所得產(chǎn)物在4000rpm條件下離 心，除去上清液后再加入超純水重新分散，再離心，重復(fù)此過(guò)程3~5次，真空干 燥，得到MF粉末，低溫保存。
(2) 在濃度為0.3~0.6mol/L，pH為3~5的NaCl溶液中，將濃度為0.5-1.5mg/ml 的帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì)與步驟(1)所得MF納米微?；旌?，離心除去上清液，再加 入超純水使MF納米微粒重新分散，再離心除去上清液，如此反復(fù)洗漆，得到第一 層包裹帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì)的MF納米微粒；再在濃度為O.3~0.6mol/L， pH為3~5 的NaCl溶液中，將MF納米微粒加入到濃度為0.5~1.5mg/ml的帶正電荷的聚電解 質(zhì)，離心除去上清液，如此用超純水反復(fù)洗滌，得到第二層包裹帶正電荷的聚電 解質(zhì)的MF納米微粒；重復(fù)以上過(guò)程，按預(yù)期的層數(shù)分別將帶正電荷和負(fù)電荷的聚 電解質(zhì)層層自組裝，得到核殼結(jié)構(gòu)納米微粒，通過(guò)酸刻蝕的方法除去作為模板的 MF，得到中空的納米微囊。
C核殼型磁性納米囊的制備技術(shù)
(1) 將表面改性的磁性納米顆粒分散到含空核納米囊的懸浮液中，緩慢攪拌 20 60min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的磁性納米顆粒。再在濃度為 0.3~0.6mol/L， pH為3~5的NaCl溶液中，加入濃度為0.5~1.5mg/ml的帶正電荷 的聚電解質(zhì)溶液，具體過(guò)程和磁性吸附類似。重復(fù)上述步驟3次，即可得到核殼 型磁性納米囊。
(2) 在20 70'C溫度下，將步驟(l)所得的中空的磁性納米微囊在pH值為 0.5~5，濃度為0.01~100mg/ml的藥物水溶液中孵化0.5~3小時(shí)，使藥物包埋到納 米微囊中，得到載藥磁性納米微囊。
本發(fā)明中，所說(shuō)的磁性納米顆粒為Feg04納米粒子；帶負(fù)電荷的聚電解質(zhì)為海
藻酸鈉(ALG);帶正電荷的聚電解質(zhì)為明膠(GEL);所說(shuō)的藥物為鹽酸尼卡地平或 鹽酸奧洛他定。
以下實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但這些實(shí)例并不用來(lái)限制本發(fā)明。實(shí)例l
稱取適量Fe304納米顆粒分散于海藻酸鈉溶液(含0.3mol/L的NaCl， HAc調(diào)pH 值至3.5)中，充氮?dú)鈼l件下，55'C緩慢振蕩30min。水洗除去多余的海藻酸鈉，即 可得到表面改性的Fe304納米顆粒。
在三口燒瓶中加入2g三聚氰胺和5ml甲醛溶液，在50'C的水浴下攪拌30min， 得到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺。然后將0.5g聚乙烯醇，5(TC的水浴下溶于100g超純 水中，用乙酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為3.5。將上述聚乙烯醇加入到預(yù)聚物羥甲基三聚 氰胺中，在5(TC的水浴下反應(yīng)0.5小時(shí)后，5(TC超聲分散5min,快速冰水冷卻。將 所得產(chǎn)物在4000rpm條件下離心，除去上清液后再加入超純水重新分散，再離心， 重復(fù)此過(guò)程3次，真空干燥，得到MF粉末，低溫保存。
在5ml濃度為0.3mol/L， pH為3.5的NaCl溶液中，將濃度為0.5mg/ml的海 藻酸鈉與lml濃度為5%的MF納米微粒懸浮液混和，離心除去上清液，再加入超純 水使MF納米微粒重新分散，再離心除去上清液，如此反復(fù)洗滌，得到第一層包裹 海藻酸鈉的MF納米微粒；再在5ml濃度為0.3mol/L， pH為3.5的NaCl溶液中， 將MF納米微粒加入到濃度為0.5mg/ml的明膠中，離心除去上清液，如此用超純 水反復(fù)洗滌，得到第二層包裹帶明膠的MF納米微粒；重復(fù)以上過(guò)程，直至得到 MF/(ALG/GEL)4核殼結(jié)構(gòu)納米微粒。
然后將此核殼結(jié)構(gòu)納米微粒加入到pH4.2的鹽酸溶液中，反應(yīng)10min，去除 MF模板。用pH-1.2的鹽酸溶液反復(fù)洗滌2次，離心去除上清液，用超純水洗滌3 次，得到中空的納米微囊。
將表面改性的「6304納米顆粒分散到10mL含空核納米囊的懸浮液(HAc調(diào)pH
值至3.5)中，緩慢攪拌20min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的Fe304。再 加入到0.5mg/ml的明膠(GEL)溶液(含0.3mol/L的NaCl， HAc調(diào)pH值至3.5)，具 體過(guò)程和Fe304吸附類似。重復(fù)上述步驟3次，即可得到核殼型磁性納米囊。
在3(TC溫度下，將所得的50 wl中空的納米微囊溶液加入到10mlpH值為1.0， 濃度為0.04mg/ml的鹽酸尼卡地平水溶液中孵化1小時(shí)，使鹽酸尼卡地平包埋到 納米微囊中，得到載藥磁性納米微囊。
將載藥磁性納米微囊，用少許超純水分散，置于透析袋中，以500mLpH1.2的鹽酸水溶液為釋放介質(zhì)，溫度為37'C，進(jìn)行藥物的釋放實(shí)驗(yàn)。并將鹽酸尼卡地 平原料藥置于透析袋中，做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。圖1是鹽酸尼卡地平體外累積釋放曲線。
實(shí)例2
與實(shí)例1相同，但是正丙醇-水的混合溶液的體積比分別為4:1、 6:1。 實(shí)例3
與實(shí)例1相同，但是分散劑為0. 046g檸檬酸鈉。 實(shí)例4
與實(shí)例1相同，但是鹽酸尼卡地平溶液變?yōu)閜H值為5.0，濃度為50mg/ml。 實(shí)例5
與實(shí)例1相同，但是載藥溫度變?yōu)?0'C。
上述實(shí)例2、 3、 4、 5所制備的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊，其結(jié)構(gòu)和性能和實(shí)例 1結(jié)果相同或相似，均具有順磁性和較好的緩釋性能。
權(quán)利要求
1.一種核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟1)將磁性納米顆粒分散于第一聚電解質(zhì)溶液中，充氮?dú)鈼l件下，40～70℃緩慢振蕩20～60min，水洗除去第一聚電解質(zhì)，即可得到表面改性的磁性納米顆粒，2)將三聚氰胺和甲醛溶液混合，在40～70℃的水浴下攪拌0.5～2小時(shí)，得到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺；然后將聚乙烯醇，40～70℃的水浴下溶于超純水中，用乙酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為3～5；將上述聚乙烯醇加入到預(yù)聚物羥甲基三聚氰胺中，在40～70℃的水浴下反應(yīng)0.5～1.0小時(shí)后，40～70℃超聲分散5～10min，快速冰水冷卻；將所得產(chǎn)物在4000rpm條件下離心，除去上清液后再加入超純水重新分散，再離心，重復(fù)此過(guò)程3～5次，真空干燥，得到三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)納米微粒，低溫保存；3)在濃度為0.3～0.6mol/L，pH為3～5的NaCl溶液中，將濃度為0.5～1.5mg/ml的第二聚電解質(zhì)與步驟2)所述的MF納米微?；旌停x心除去上清液，在加入超純水使MF納米微粒重新分散，再離心除去上清液，如此反復(fù)洗滌，得到第-層包裹第二聚電解質(zhì)的MF納米微粒；再在濃度為0.3～0.6mol/L，pH為3～5的NaCl溶液中，將MF納米微粒加入到濃度為0.5～1.5mg/ml第三聚電解質(zhì)，離心除去上清液，如此用超純水反復(fù)洗滌，得到第二層包裹第三聚電解質(zhì)的MF納米微粒；重復(fù)以上過(guò)程，按預(yù)期的層數(shù)分別將第二聚電解質(zhì)、第三聚電解質(zhì)層層自組裝，得到核殼結(jié)構(gòu)納米微粒，通過(guò)酸刻蝕的方法除去作為模板的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF)，得到中空的納米微囊；4)將表面改性的磁性納米顆粒分散到中空的納米微囊的懸浮液中，緩慢攪拌20～60min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的Fe3O4，再在濃度為0.3～0.6mol/L，pH為3～5的NaCl溶液中，加入濃度為0.5～1.5mg/ml的第三聚電解質(zhì)溶液，緩慢攪拌20～60min，離心、水洗、重分散，除去未被吸附的第三聚電解質(zhì)，重復(fù)上述步驟，即可得到核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征在于所述磁 性納米顆粒為超順磁性Fe304納米粒子，粒徑為5-20nm。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征在于所述的三聚氰胺與甲醛、聚乙烯醇、超純水的質(zhì)量比為6: 14: 1: 200。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征在于所述的 第一聚電解質(zhì)、第二聚電解質(zhì)為海藻酸鈉，第三聚電解質(zhì)為明膠。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征在于步驟 2)所得的中空的納米微囊在20 70'C溫度下，pH值為0.5~5，濃度為0.01~100mg/ml 的藥物水溶液中孵化0.5~3小時(shí)，使藥物包埋到納米微囊中，得到載藥磁性納米 微囊。
6. 根據(jù)權(quán)利5所述的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法，其特征在于微囊所 適用的藥物為鹽酸尼卡地平或鹽酸奧洛他定。
全文摘要
核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊的制備方法采用聚合物微粒為模板，通過(guò)層層靜電自組裝方法將具有相反電荷的聚電解質(zhì)組裝到模板表面，再將模板微粒溶解，得到具有核殼結(jié)構(gòu)納米微囊。對(duì)磁性納米顆粒進(jìn)行表面改性，并將其引入至核殼結(jié)構(gòu)納米微囊中，得到具有核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊。微囊的囊壁厚度可以在納米尺度精確控制，內(nèi)壁的聚電解質(zhì)與藥物相互作用，從而將藥物包裹到微囊內(nèi)。所包裹的藥物釋放速率可控，且制得的核殼結(jié)構(gòu)磁性納米微囊具備超順磁性。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，藥物的釋放速率得到有效的控制，在靶向緩釋藥物的包裝領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61P9/00GK101288664SQ200810123880
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者周向榮, 孫柏旺, 李修兵, 馬玉濤 申請(qǐng)人:東南大學(xué)