專利名稱：Fe的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于靶向抗癌藥物的Fe3O4磁流體及其制備方法，屬化合物及其制備
背景技術(shù)：
目前，在癌癥的治療過(guò)程中，為了提高給藥準(zhǔn)確性、提高藥物利用率和穩(wěn)定性、降低藥物對(duì)正常細(xì)胞的毒副作用，第四代藥物制劑即靶向釋藥系統(tǒng)已被我國(guó)列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目。在靶向釋藥系統(tǒng)中，磁性材料起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)今Fe3O4是應(yīng)用最多的磁性材料之一，主要是通過(guò)Fe2+和Fe3+按化學(xué)配比混合，然后加堿進(jìn)行共沉淀得到。但由于Fe2+極易在空氣中被氧化，因此傳統(tǒng)的共沉淀法都涉及到氮?dú)獗Ｗo(hù)或真空處理，使反應(yīng)變得復(fù)雜，且對(duì)儀器的要求提高，同時(shí)還增加了制備成本；而且傳統(tǒng)方法制得的Fe3O4粒子懸浮溶液不穩(wěn)定，極易團(tuán)聚，一般都真空干燥制成Fe3O4粉末保存。而Fe3O4粉末用于制備磁性藥物微球時(shí)，又要重新將其制成磁流體，在這一過(guò)程中又會(huì)遇到一系列問(wèn)題，如表面活性劑的選擇、載液的選擇。再者，傳統(tǒng)的共沉淀法制得的粒子尺寸分布較寬且很難控制粒子的尺寸，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)粒子尺寸的連續(xù)變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種Fe3O4磁流體，是由磁性納米Fe3O4、聚乙烯醇包覆層和載體水所組成的一種用于靶向抗癌的藥物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于在不隔絕氧氣的環(huán)境下直接制備Fe3O4磁流體的方法，即采用原位還原配位轉(zhuǎn)化法制備Fe3O4磁流體的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案本發(fā)明的一種Fe3O4磁流體，其特征在于，該磁流體以Fe3O4為磁性材料、聚乙烯醇為包覆層、水為載體所組成的磁性流體。
上述Fe3O4磁流體的顆粒直徑為1.22-10.1nm。
上述Fe3O4磁流體的磁粒子的摩爾磁化率范圍2×10-3/mol~20×10-3/mol。
上述Fe3O4磁流體的制備方法，其特征在于，采用原位還原配位轉(zhuǎn)化法制得，其具體工藝步驟如下a.原料配備將Fe3+的可溶液性鹽、聚乙烯醇、草酸和氫氧化鈉分別配制成一定濃度的水溶液；b.高分子金屬配合物的形成將已配制好的Fe3+水溶液與聚乙烯醇的水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌0.5-6小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位反應(yīng)，其中Fe3+與聚乙烯醇中氧原子的摩爾比為0.2-52∶1；c.原位還原在上述的高分子金屬配合物中，在室溫下，按Fe3+與草酸的摩爾比為5-6∶1的比例加入已配制好的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天；d.配位轉(zhuǎn)化共沉淀將上述得到的含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液加熱到60℃，并在攪拌下，按Fe3+和草酸總量與氫氧化鈉的摩爾比為0.1-0.4∶1的比例加入NaOH水溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，并保溫?cái)嚢?5分鐘，離心除去大顆粒的Fe3O4沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。
本發(fā)明方法的基本原理為利用Fe3+與聚乙烯醇之間的配位作用，形成高分子-金屬配合物，再用還原劑，如草酸，將一部分配位態(tài)下的Fe3+還原為Fe2+，最后用堿進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理直接得到Fe3O4磁流體。
原位還原配位轉(zhuǎn)化法的化學(xué)反應(yīng)方程式為
總反應(yīng)方程式為
其中，F(xiàn)e(III)和Fe(II)分別同時(shí)代表了自由狀態(tài)和配位狀態(tài)的三價(jià)和二價(jià)鐵離子。
本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯而易見(jiàn)的突出優(yōu)點(diǎn)和顯著進(jìn)步1.無(wú)須隔絕氧氣本發(fā)明的三個(gè)主要的過(guò)程，F(xiàn)e3+與聚乙烯醇配位、原位還原及配位轉(zhuǎn)化共沉淀均可暴露在空氣中進(jìn)行，而且原位還原過(guò)程在空氣中進(jìn)行的速度比隔絕空氣的情況下要快，有利于提高制備效率。
2.采用本發(fā)明方法，可制得Fe3O4粒徑極小的磁流體，而且隨著反應(yīng)的配料及反應(yīng)條件的不同，所制得的Fe3O4磁流體的Fe3O4粒子的直徑在1.22nm-10.1nm范圍內(nèi)，且粒徑分布均勻。
3.無(wú)須外加表面活性劑和后處理工序直接得到磁流體目前，許多磁流體是由磁性粒子通過(guò)表面活性劑分散到載液中形成的，或是在制備過(guò)程中加入表面活性劑得到的，這一過(guò)程會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，如表面活性劑的選擇、載液的選擇等。本發(fā)明則無(wú)須考慮上述問(wèn)題而直接制得磁流體，原因在于當(dāng)發(fā)生配位轉(zhuǎn)化共沉淀時(shí)，聚乙烯醇會(huì)包覆在磁性粒子表面起到表面活性劑的作用，從而使流體穩(wěn)定。
4.穩(wěn)定更適用于靶向抗癌藥物本發(fā)明得到的磁流體由于其粒徑小、分布均勻且由聚乙烯醇包覆，因此，該流體非常穩(wěn)定，在0.85T的外加磁場(chǎng)下可以放置數(shù)天而無(wú)明顯沉淀。同時(shí)，其磁性與傳統(tǒng)共沉淀法制得的相近。本發(fā)明制備的磁流體是以水為載液的，因此，無(wú)毒害作用更適合于醫(yī)學(xué)上使用。
5.本發(fā)明的制備方法還具有原料易得廉價(jià)，方法簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)，易于工業(yè)應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一將5L 2.35mol/L的FeCl3水溶液與128L重量濃度為2％的聚乙烯醇水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌2小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用，得到高分子金屬配合物；然后在室溫下在上述的高分子金屬配合物中加入4L 0.5mol/L的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天，得到的含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇的水溶液；再將該水溶液加熱到60℃，并在攪拌下加入22L 2mol/L的NaOH水溶液，并繼續(xù)攪拌15分鐘，然后離心除去大顆粒的Fe3O4沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。該Fe3O4磁流體的粒徑為1.22nm。
實(shí)施例二本實(shí)施例的工藝步驟與實(shí)施例一相同，所不同的是2％的聚乙烯醇水溶液的加入量為32L，得到的黑色Fe3O4磁流體。該Fe3O4磁流體的粒徑為1.31nm。將磁流體沉出、烘干、碾磨后，對(duì)所得粉末用Gouy磁天平測(cè)定其摩爾磁化率為7.35×10-3/mol。
實(shí)施例三本實(shí)施例的工藝步驟與實(shí)施例一相同，所不同的是將5L 2.35mol/L的FeCl3水溶液與32L重量濃度為2％的聚乙烯醇水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌1小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用；最后得到的黑色Fe3O4磁流體。將磁流體沉出、烘干、碾磨后，對(duì)所得粉末用Gouy磁天平測(cè)定其摩爾磁化率為20×10-3/mol。
實(shí)施例四將10L 2.35mol/L的FeCl3水溶液與5.5L重量濃度為2％的聚乙烯醇水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌2小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用，得到高分子金屬配合物；然后在室溫下，在該高分子金屬配合物中加入8L 0.5mol/L的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天，得到含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液；再將該水溶液加熱到60℃，攪拌下加入44L 2mol/L的NaOH水溶液，并繼續(xù)攪拌15分鐘，離心除去大顆粒的Fe3O4沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。該Fe3O4磁流體的粒徑為1.46nm。將磁流體沉出、烘干、碾磨后得到的粉末用Gouy磁天平測(cè)定其摩爾磁化率為5.77×10-3/mol。
實(shí)施例五將10L 2.35mol/L的FeCl3水溶液與1L重量濃度為2％的聚乙烯醇水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌2小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用，得到高分子金屬配合物；然后在室溫下，在該配合物中加入8L 0.5mol/L的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天，得到含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液；然后將此水溶液加熱到60℃，在攪拌下加入44L 2mol/L的NaOH水溶液，并繼續(xù)攪拌15分鐘，離心除去大顆粒的Fe3O4沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。該Fe3O4磁流體的粒徑為2.8nm。將磁流體沉出、烘干、碾磨后得到的粉末用Gouy磁天平測(cè)定其摩爾磁化率2.42×10-3/mol。
實(shí)施例六將5L 2.35mol/L的FeCl3水溶液與32L重量濃度為2％的聚乙烯醇水溶液混合，在80℃溫度下攪拌6小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用，得到高分子金屬配合物；然后在室溫下，在該配合物中加入4L 0.5mol/L的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天，得到含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液；再將該水溶液加熱到60℃，并在攪拌下加入22L 2mol/L的NaOH水溶液，并繼續(xù)攪拌15分鐘，離心除去大顆粒的Fe3O4沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。該Fe3O4磁流體的粒徑為1.35nm。
實(shí)施例七將5L 0.63mol/L的FeCl3水溶液與11L重量濃度為10％的聚乙烯醇水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌0.5小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位作用，得到高分子金屬配合物；然后在室溫下，在該配合物中加入0.6L 1mol/L的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天，得到含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液；再將該水溶液加熱到60℃，并在攪拌下加入23L 1mol/L的NaOH水溶液，并繼續(xù)攪拌15分鐘，離心除去沉淀物后，得到黑色Fe3O4磁流體。該實(shí)施例磁流體燒炙后粒徑為10.1nm，證明即使經(jīng)過(guò)燒制該磁流體粒徑仍穩(wěn)定于10nm左右。
在上述的Fe3O4磁流體中加入丙酮，可以得到純的以聚乙烯醇為包覆物的磁性Fe3O4顆粒。在使用過(guò)程中，可以根據(jù)需要，直接采用上述方法制得的Fe3O4磁流體，也可以將該Fe3O4磁流體進(jìn)行透析，除去磁流體中的氯化鈉，得到純的Fe3O4磁流體。
權(quán)利要求
1.一種Fe3O4磁流體，其特征在于，該磁流體以Fe3O4為磁性材料、聚乙烯醇為包覆層、水為載體的磁性流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe3O4磁流體，其特征在于，該磁流體的顆粒直徑為1.22-10.1nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種Fe3O4磁流體，其特征在于，該磁流體的磁粒子的摩爾磁化率范圍2×10-3/mol~20×10-3/mol。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Fe3O4磁流體的制備方法，其特征在于，采用原位還原配位轉(zhuǎn)化法制得，其具體工藝步驟如下a.原料配備將Fe3+的可溶液性鹽、聚乙烯醇、草酸和氫氧化鈉分別配制成一定濃度的水溶液；b.高分子金屬配合物的形成將已配制好的Fe3+水溶液與聚乙烯醇的水溶液混合，并在80℃溫度下攪拌0.5-6小時(shí)，使Fe3+與聚乙烯醇發(fā)生配位反應(yīng)，其中Fe3+與聚乙烯醇中氧原子的摩爾比為0.2-52∶1；c.原位還原在上述的高分子金屬配合物中，在室溫下，按Fe3+與草酸的摩爾比為5-6∶1的比例加入已配制好的草酸水溶液，攪拌均勻后，室溫敞口靜置3天；d.配位轉(zhuǎn)化共沉淀將上述得到的含有Fe3+和Fe2+的聚乙烯醇水溶液加熱到60℃，并在攪拌下，按Fe3+和草酸總量與氫氧化鈉的摩爾比為0.1-0.4∶1的比例加入NaOH水溶液進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，并保溫?cái)嚢?5分鐘，離心后除去大顆粒的Fe3O4沉淀物，得到黑色Fe3O4磁流體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于靶向抗癌藥物的Fe
文檔編號(hào)A61K47/02GK1541712SQ20031010839
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者華國(guó)飛, 劉引烽, 陳捷, 丁國(guó)偉, 華家棟 申請(qǐng)人:上海大學(xué)