專利名稱：封入了碳化合物的微小粒子的復合體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微小粒子的復合體，該復合體是將除石墨和金剛石外，碳原子數(shù)為30-2000的閉殼結構的碳化合物封入由嵌段共聚物形成的結構物(或共聚物膠束)內(nèi)而形成的；涉及在該微小粒子中進一步內(nèi)包有金屬超微小粒子的微小粒子的復合體以及這些復合體的應用。
背景技術：
具有只由碳原子構成的閉殼結構的富勒烯和碳納米管，由于其新型結構而有望用于許多技術領域，例如醫(yī)藥、體內(nèi)診斷、化妝品等。
但富勒烯是水不溶性的，在這些技術領域中使用富勒烯存在著一定的限制。因此，有人提供了為使富勒烯可溶而在富勒烯碳原子上導入了羥基的各種Fullerol(例如參照日本特開平7-048302號公報)。此外，還有人提出了在內(nèi)包金屬的富勒烯表面包覆多糖類的方案，該多糖類具有選自磺基、酮基、氨基和烷基的官能團(例如參照日本特開平7-048302號公報)。
此外，有報道表明在末端上加成了氟代烷基鏈的丙烯酰嗎啉低聚物或N，N-二甲基丙烯酰胺低聚物等的水溶液中加入富勒烯并充分攪拌，可以得到增溶溶解后富勒烯量達到約100μg/ml的自組化物(自組裝)(參照Journal of Colloid and Interface Science，263，(2003)，1-3頁)。而且，還已知通過形成下述含有C60的聚合物使富勒烯具備可溶性，該C60聚合物是通過利用富勒烯(例如富勒烯C60)的電子接受性的電荷移動絡合化而形成的，或者通過使用親水性聚合物例如聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸(二甲基氨基)乙酯等對富勒烯進行接枝而形成；自然還對C60-b-聚甲基丙烯酸(二甲基氨基)乙酯的提供及其物理性質(zhì)進行了研究(Dai等，Langmuir 2004，PAGE EST6.8A-G)。并且給出了這樣的啟示在水性溶劑中形成以富勒烯為核、以聚合物為外殼的膠束，可使該嵌段聚合物具備可溶性。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述的現(xiàn)有技術在使富勒烯可溶方面獲得了一定的成功。例如Journal of Colloid and Interface Science，263，(2003)，1-3頁報道通過將原來水溶性為21.0μg/ml的富勒烯與上述低聚物在室溫下攪拌約5天，可得到水溶性提高到約100μg/ml的自組化物?？墒?，在醫(yī)藥、體內(nèi)診斷、化妝品等技術領域中使用時，所述富勒烯的溶解度還不能完全滿足要求。另一方面，含有C60的聚合物也能提高富勒烯的水溶性，但是其制備不太容易。所以，本申請發(fā)明的目的在于能提供含有富勒烯的穩(wěn)定水溶液或分散液，同時提供在水中具有更高溶解度的封入了富勒烯的微小粒子及其簡易制備方法和用途。
在與本發(fā)明的部分發(fā)明人共同著述的K.Kataoka等人的Macromolecules 1999，32，6892-6894頁上，作為DNA等在機體內(nèi)轉移至靶的有力運送手段，提供了DNA與聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯的聚合物膠束復合體。另一方面，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過將物性、結構都與具有陰離子電荷的DNA等完全不同的C60富勒烯與聚乙二醇-嵌段-聚甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯等嵌段共聚物，在水溶液中形成復合體，可使該富勒烯有效增溶。而且，還確認了通過所述改良的增溶方法形成的復合體與通過傳統(tǒng)方法得到的復合體相比，顯示出更高的水溶性，能保持穩(wěn)定的高濃度水溶液狀態(tài)。
還確認根據(jù)所述改良的增溶方法可提供微小粒子的復合體，該復合體在水中顯示出高溶解度，并且可以在水性溶劑中穩(wěn)定存在，所述微小粒子不只限于C60富勒烯，還包括廣大范圍的碳原子數(shù)為30-2000、優(yōu)選為60-120的閉殼結構的碳化合物，還包括該碳化合物內(nèi)包金屬超微小粒子的情況。同時，還確認了下述事實只封入了該碳化合物的嵌段共聚物的結構物，具有很強的除去水性溶劑中的活性氧的作用，可以廣泛方便地應用于食品、醫(yī)藥和化妝品領域。
因此，本發(fā)明提供了一種微小粒子的復合體，該復合體是用聚合物鏈包覆實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物而形成的微小粒子的復合體，其特征在于該微小粒子在結構物內(nèi)封入有碳化合物，所述結構物由含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物形成，并且以前一種鏈段作為內(nèi)核、后一種鏈段作為外殼，作為內(nèi)核的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元。
作為其他方式的發(fā)明，還提供了上述微小粒子的復合體的制備方法，其特征在于將實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物、含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物在雙極性非質(zhì)子性溶劑中溶解、混合，其中所述嵌段共聚物中的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元，隨后通過截留分子量為12000-14000的透析膜對水性溶劑進行透析，使該碳化合物封入到由嵌段共聚物形成的結構物內(nèi)，從而得到微小粒子的復合體。
作為其他方式的發(fā)明，還進一步提供了以上述微小粒子的復合體為有效成分的活性氧消除劑。
作為其他方式的發(fā)明，還進一步提供了一種微小粒子的復合體，該復合體是用聚合物鏈包覆實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物而形成的微小粒子的復合體，其特征在于該微小粒子在結構物內(nèi)封入有碳化合物，所述結構物由含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物形成，并且以前一種鏈段作為內(nèi)核、后一種鏈段作為外殼，作為內(nèi)核的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元；并且該碳化合物的閉殼結構內(nèi)包有金屬元素或其離子形態(tài)的金屬的超微小粒子。
按照本發(fā)明制成的微小粒子的復合體，即使在制備后經(jīng)凍結干燥制成粉末狀的情況下，也極容易在水中以高濃度分散或溶解，形成透明或均相并且穩(wěn)定的溶液，所以本發(fā)明還可提供粉末狀物。
附圖簡述

圖1是PBS的ESR譜圖。
圖2是本發(fā)明的富勒烯復合體水溶液的ESR譜圖。
圖3是相對于本發(fā)明的富勒烯復合體水溶液的富勒烯濃度標繪的活性氧補足能的圖。
圖4用照片代替圖面表示本發(fā)明的內(nèi)包Gd的富勒烯復合體的透射電子顯微鏡(TEM)觀察結果。
發(fā)明的最佳實施方式本發(fā)明所提到的“實質(zhì)上由......碳原子構成”意思是指只要是為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，則除碳原子以外，還可以含有占碳原子數(shù)的10％以下，優(yōu)選5％以下，更優(yōu)選1％以下的羥基、氧代基等。但是，本發(fā)明所說的碳化合物特別優(yōu)選只含有碳原子的碳化合物。另外，閉殼結構并不限于某種結構，除了可以得到富勒烯或碳納米管等的已知結構外，還包括碳原子緊密填塞的網(wǎng)格結構或者可以單方向或雙方向彎曲的網(wǎng)格結構，例如國際公開(WO)第93/15768號小冊子中記載的結構。但是，考慮到本發(fā)明的用途，本發(fā)明所說的碳化合物優(yōu)選為所謂的足球狀結構體，特別更優(yōu)選那些本身已知的C60、C84、C32、C50、C66、C70、C76、C78、C90、C96和C120富勒烯。
另一方面，能夠形成封入了所述碳化合物的結構物(或聚合物膠束)的嵌段共聚物，含有來自聚乙二醇的鏈段作為親水性聚合物鏈段，而且含有包含在側鏈上具有叔氨基和/或仲氨基的重復單元的聚合物鏈段，本發(fā)明的目的，只要使例如C30-C120富勒烯或直到C2000為止的碳納米管能有效地溶解于水中，則可以是任何分子種類。
不過，優(yōu)選含有來自通式(A)所示單體的鏈段 [式中，R1a表示氫原子或C1-6烷基；R2a和R3a獨立表示C1-6烷基，或者R2a和R3a可以與其相連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X表示-O-或-NH-；而p為2-6的整數(shù)。]。
至于上述的定義中使用的烷基等，C1-6烷基是具有1-6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，例如包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等。另外，當R2a和R3a與其相連的氮原子一起形成5或6元雜環(huán)時，其例子有下述各雜環(huán)。
預先準備好上述的親水性聚合物鏈段和含有在側鏈上具有叔氨基和/或仲氨基的重復單元的聚合物鏈段各自的聚合物，通過使用本技術領域周知的連接方法使之連接，可以將其嵌入作為本發(fā)明所用嵌段共聚物內(nèi)的鏈段。另外，作為能提供本發(fā)明中使用的嵌段共聚物的其他方法，可以通過先準備相當于其中任何一種鏈段的聚合物，使對應于另一種嵌段的單體在該聚合物的一端聚合增長。對本發(fā)明中使用的嵌段共聚物的獲得方法沒有特別限定，作為所述方法的代表性例子，例如有上述Kataoka等記載的方法，而且，按照該方法得到的下述通式(A-1)所示嵌段共聚物，可以便利地在本發(fā)明中使用
[式中，R1表示氫原子或C1-6烷基；R2和R3獨立表示C1-6烷基，或者R2和R3可以與其相連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X′表示-O-或-NH-；而p′為2-6的整數(shù)；L表示C1-6亞烷基或價鍵，Y表示氫原子、羥基、羧基、氨基、縮醛化甲?；蚣柞?或醛)基；m為1-10,000的整數(shù)；n為10-20,000的整數(shù)；而p′為2-6的整數(shù)。]。
封入了碳化合物的結構物(或聚合物膠束)是指通過上述的嵌段共聚物充分包覆該碳化合物的表面，從而使該碳化合物可溶于水而構成的物體。對結構物沒有特別限定，所述結構物優(yōu)選是在水性溶劑中嵌段共聚物分子匯集而成的分子附聚體，為了能將碳化合物作為核封入其中，用嵌段共聚物的含有在側鏈上具備叔氨基和/或伯氨基的重復單元的聚合物鏈段構成內(nèi)部核或中心部，并用聚乙二醇鏈段包覆外部(在本說明書中，所述分子附聚體也稱為聚合物膠束)。在上述和本說明書中使用時，水性溶劑可以理解為水、能與水混合的有機溶劑(例如乙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亞砜(DMSO)、乙腈等)與水的混合溶液、在水或該混合溶液中還可含有緩沖劑和/或滲透壓調(diào)節(jié)劑的溶液。
雖然不受理論上的拘束，不過可以認為上述結構物中水溶性高的聚乙二醇鏈段在水性介質(zhì)中流動性極高，能以刷狀包覆在結構物表面，因此，在假設即使將非水溶性碳化合物封入內(nèi)部的情況下，也可以使結構物整體在水中高度可溶。
由所述結構物構成的微小粒子的復合體可以通過下述方法得到例如在溶解了嵌段共聚物的水溶液中加入富勒烯，經(jīng)過長時間攪拌的方法；另外，也可以通過將碳化合物和嵌段共聚物在能使二者溶解的溶劑例如二氯甲烷等中溶解，然后除去溶劑，隨后使殘留物在水中漸漸溶解的一般的聚合物膠束制備所使用的方法。可是，通過這些方法得到的封入了富勒烯等碳化合物的微小粒子的復合體，在多數(shù)情況下，都只是水中溶解度受到限定(例如，約100μg/ml以下)的復合體。
本發(fā)明人對所述制備方法進一步進行了研究，結果確認通過通常被認為聚合物膠束的形成效率差的方法范疇內(nèi)的下述方法，即，使以富勒烯為首的碳化合物和嵌段共聚物在雙極性非質(zhì)子性溶劑中溶解，隨后通過透析處理而取得的微小粒子的復合體，與通過上述方法取得的復合體相比，顯示出明顯高的水中溶解度(例如約500μg/ml以上，例如為約1mg/ml-4mg/ml)。因此，作為本發(fā)明的一方式，也提供了上述的微小粒子的復合體的制備方法。
作為所述制備方法中可使用的雙極性非質(zhì)子性溶劑，只要能提供上述的高的溶解度即可，可以不限其種類使用，但是優(yōu)選DMF和DMSO。首先，使以富勒烯為首的碳化合物和嵌段共聚物溶解于所述溶劑中。溶解的順序可以是分別按順序溶解碳化合物、隨后嵌段共聚物，相反，嵌段共聚物、隨后碳化合物或者使二者同時溶解。溶解時，可以根據(jù)需要升溫至溶劑的沸點，也可以在室溫下處理。另外，溶解和混合時，可以將溶液用超聲波處理。如此得到的溶液根據(jù)需要，通過過濾除去不溶物質(zhì)，然后在室溫下靜止一定時間(數(shù)小時到一夜)。之后，經(jīng)由所需截留分子量的透析膜相對于水、優(yōu)選蒸餾水進行透析。透析通常以相對于非處理溶液為約10倍以上的水進行2小時、3次以上，最后透析一整夜。同時，優(yōu)選使用截留分子量為12000-14000的透析膜，更優(yōu)選透析膜在使用前用蒸餾水使其充分膨潤。上述的操作均可在室溫下進行，根據(jù)需要也可以在冷卻下(例如0-5℃)或升溫下(40-80℃)進行。如此可以效率良好得制得復合體，該復合體是使碳化合物封入在聚合物膠束內(nèi)的微小粒子的復合體，在室溫、例如在25℃蒸餾水中的溶解度為500μg/ml以上。對碳化合物和嵌段共聚物在混合液中的濃度沒有特別限定，只要能溶解于所用溶劑中即可，通常相對于溶液的體積，碳化合物的適合用量在0.001％重量-10％重量的范圍內(nèi)，嵌段共聚物在0.001％重量-2％重量的范圍內(nèi)。
這樣只封入了碳化合物的微小粒子的復合體，只不過是僅將碳化合物封入在嵌段共聚物的結構物內(nèi)，可是在水性介質(zhì)中就已顯示強的活性氧消除作用。所以，可以在活性氧造成不好影響的環(huán)境，特別是在機體內(nèi)外作為活性氧消除劑使用。作為具體的使用對象，可以在能有利地使用有機或無機抗氧化劑或者超氧化物歧化酶(SOD)等的領域使用，食品領域例如防止脂質(zhì)的氧化劣化、化妝品領域例如防老化護膚劑，或者在醫(yī)藥方面例如作為抗癌劑等使用。
根據(jù)作為上述本發(fā)明的一方式提供的微小粒子的復合體的制備方法，即使采用內(nèi)包金屬的超微小粒子的復合體代替上述的碳化合物時，也可以提供水中溶解度高的或者在水性介質(zhì)中能保持穩(wěn)定的均相分散液。
所以，作為其他方式，本發(fā)明還提供一種微小粒子的復合體，其特征在于在上述碳化合物的閉殼結構內(nèi)內(nèi)包金屬元素或其離子形態(tài)的金屬超微小粒子。所述金屬，只要可在能通過溶解于水性介質(zhì)而提高有用性的技術領域，例如醫(yī)療、診斷、食品等技術領域中使用，則可以是任何金屬。因此，作為疾病或機體的任何器官傷害的檢查或者診斷中使用的造影劑所采用的金屬，例如，選自釓(Gd)、銪(Eu)、鋱(Tb)和鉺(Er)的元素的順磁性金屬，以及能夠提供鋅、銅、鎂、鐵、鉑等的氧化物的元素的金屬等，都可以作為本發(fā)明所提到的金屬使用。這些金屬也可以是離子的形態(tài)。這些金屬可以以超微小粒子狀態(tài)內(nèi)包在碳化合物中，而所謂超微小粒子，典型的是其大小能夠內(nèi)包在上述富勒烯或碳納米管中的粒子。這樣內(nèi)包有金屬的富勒烯一部分是市售的，可以直接使用；或者可通過其本身公知的方法制得，例如象上述日本特開平8-143478號公報中記載的方法那樣，通過將目的金屬氧化物與石墨一起，在高溫高壓下用激光使其蒸發(fā)等而得到。
以在碳化合物的閉殼結構內(nèi)內(nèi)包有金屬元素或其離子形態(tài)的金屬超微小粒子為特征的微小粒子復合體，對其中嵌段共聚物等的優(yōu)選方式，與上述的只封入了碳化合物的復合體是一樣的。
這樣，例如將內(nèi)包順磁性金屬元素的碳化合物封入到由嵌段共聚物形成的結構物(或聚合物膠束)內(nèi)而形成的微小粒子復合體，在水性介質(zhì)中高濃度下能保持穩(wěn)定，因此可作為投入血管內(nèi)使用的造影劑。
下面，參照具體例子進一步詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不受這些例子的限定。
嵌段聚合物的制備例 (乙縮醛-PEG/PAMA的結構式)在氬氣下，在200ml茄形燒杯中加入50ml蒸餾四氫呋喃(THF)作為溶劑，加入157μl 3，3′-二乙氧基-1-丙醇(Mw＝148，d＝0.941)作為引發(fā)劑。然后加入2.73ml萘基鉀(K-Naph(c＝0.3656mol/l))使其金屬化。隨后加入5.68ml氧化乙烯(EO(Mw＝44，d＝0.88))，然后在水冷卻下攪拌2天。2天后，取少量樣品，用GPC進行分析，然后加入4.29ml甲基丙烯酸2-(N，N-二甲氨基)乙基酯(PAMA；MW＝157.21)，在冰冷卻下攪拌30分鐘，用GPC分析樣品。最后加入甲醇中止反應。
反應中止后，進行異丙醇再沉殿、離心分離，將苯凍結干燥后回收。
純化的聚合物的分子量為PEG/PMAMA＝4,500/5,500。
復合體的制備例1通過透析法使富勒烯在水中的分散穩(wěn)定在25ml溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中加入1mg富勒烯、13.8mg嵌段共聚物(F∶P＝1∶1時)，使C60富勒烯乙縮醛-PEG/PMAMA嵌段共聚物(PEG/PAMA＝4,500/5,500)的混和比(F∶P)為1∶0、1∶0.5、1∶1，進行6小時超聲波處理后，靜置一夜。然后將該溶液裝入到用蒸餾水使其膨潤了一夜的截留分子量為12000-14000的透析膜中，進行透析(交換3次水)。通過將如此得到的30ml內(nèi)包富勒烯的微小粒子的溶液凍結干燥，除去溶劑，之后加入5ml蒸餾水，使其再分散。然后再次進行DLS測定。
如此得到的濃縮溶液呈現(xiàn)富勒烯特有的黑褐色。雖然不存在嵌段共聚物時濃縮會產(chǎn)生濁度，但按照本發(fā)明得到的復合體即使凍結干燥后也極容易在水中分散溶解。對混合比為F∶P＝1∶1、1∶0.5的溶液，再次進行DLS測定，結果發(fā)現(xiàn)雖然光子計數(shù)比進行濃縮再分散前增加了，但是與以前測定的值相比，沒能得到足夠的光子計數(shù)。由此可以推測如此在上述條件下制成的富勒烯粒子，以光散射能夠檢出的粒徑(約為3nm)以下的大致接近于分子狀分散的形式進行分散。
復合體的制備例2通過冒泡法使C60富勒烯在水中的分散穩(wěn)定將1mg富勒烯混合在25ml二氯甲烷溶劑中，利用超聲波使其在二氯甲烷中溶解。然后，將139mg乙縮醛-PEG-PMAMA嵌段共聚物(PEG/PMAMA＝4,500/5,500)加入溶劑中，超聲波處理2小時后，靜置一夜。
將由此制成的二氯甲烷溶液滴加到40ml正經(jīng)氬氣冒泡的蒸餾水中。如此制備的溶液與上述制備例1中所記載的一樣，提供了具有淡黃色透明溶液的微小粒子的復合體。將得到的水中分散穩(wěn)定化富勒烯復合體溶液進行DLS測定，結果確認形成了粒徑為170nm左右的毫微粒子。
復合體的制備例3高濃度富勒烯水溶液的制備例在室溫下將100mg C60富勒烯混合在150ml的DMF溶液中，進行3小時超聲波處理。之后，將溶液用0.45μm(ミリポア社制造)的疏水性過濾器除去溶劑中未溶的物質(zhì)，隨后加入乙縮醛-PEG-PMAMA嵌段共聚物(PEG/PMAMA＝5,000/5,900)，使聚合物濃度相對于溶劑達到5mg/ml，并使之靜置一夜。然后，將該溶液裝入到在蒸餾水中膨潤一夜的截留分子量為12000-14000的透析膜制的袋中，相對于DMF∶2升蒸餾水(150∶2000)進行透析(交換5次水，在第2、4、6、8、10小時時交換，24小時后回收)。
之后，將經(jīng)透析處理的溶液凍結干燥，制成粉末后，使用400μl的蒸餾水使該樣品再溶解，進行紫外線可見光譜測定，從富勒烯的吸光度計算出其溶解度，結果富勒烯能夠以2.9mg/ml的高濃度溶解于水中。
確認封入富勒烯的微小粒子的復合體對活性氧的消除作用按順序向容器內(nèi)加入30μl用MilliQ稀釋2倍的自旋捕獲劑5，5-二甲基-1-吡咯啉N-氧化物(DMPO)、50μl用經(jīng)MilliQ調(diào)制成100mM的磷酸緩沖溶液(PBS)制成的5mM次黃嘌呤(HPX)、20μl 9.625mM二亞乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-五乙酸(DTPA)、各50μl樣品(1.PBS，2.富勒烯溶液)、50ml 0.4U/ml黃嘌呤氧化酶(XOD)，在添加XOD90秒鐘后使用ESR進行波譜測定。
ESR譜法的測定條件是輸入為9mW，中心磁場為339.9mT，掃描幅為±5mT，變調(diào)幅為79μT，掃描時間為1分鐘，增幅為630，反應時間(時間常數(shù))為0.1秒。
作為樣品的PBS和乙縮醛-PEG-PMAMA嵌段共聚物(PEG/PMAMA＝5,000/5,900)的聚合物膠束封入富勒烯微小粒子溶液的ESR譜圖分別如圖1和圖2所示。通過對這些譜圖進行積分，比較其面積，可以比較活性氧的抑制效果。以使用無活性氧抑制作用的PBS的面積為100％時，微小粒子溶液的面積為約30％。
圖3表示相對于富勒烯濃度標繪的活性氧補足能的結果。從該結果得到IC50富勒烯＝361.76μg/ml。
內(nèi)包釓的富勒烯和乙縮醛-PEG-PMAMA嵌段共聚物的復合體的制備以及水緩和時間的測定將1mg內(nèi)包Gd的C82富勒烯(Gd@C82)與10mg DMF混合，進行3小時超聲波處理。然后，加入乙縮醛-PEG-PMAMA嵌段共聚物(PEG/PMAMA＝5,000/5,900)，使其濃度相對于DMF達到5mg/ml，進行1小時超聲波處理。隨后，將上述處理液裝入到在蒸餾水中膨潤一夜的截留分子量為12000-14000的透析膜制的袋中，相對于2升蒸餾水進行透析(交換水3次，在第2、5、10小時時交換，然后24小時后回收)。用照片代替圖面表示所制樣品的透射電子顯微鏡(TEM)觀察結果，如圖4所示。
將制成的a)Gd@C82/嵌段共聚物的復合體和b)C60/嵌段共聚物的復合體分別溶解在H2O∶D2O＝50∶50的混合溶劑中，制成樣品。通過紫外線可見光譜的吸光度計算出富勒烯濃度，分別為(a)23.36×10-3mM和(b)31.93×10-3mM。
緩和時間測定(T1測定)通過分別設定測定條件進行測定，首先使用零點法求出T1的零點，根據(jù)該值推測T1。
表示緩和時間縮短效果的指標為緩和度(或緩和能，relaxivility(R))，若C為造影劑濃度(mmol/l)，T10為造影前的縱緩和時間(也就是溶劑的縱緩和時間)，T1p為給予造影劑后的緩和時間(在樣品存在下的緩和時間)，則R被定義為下式。
R1=1T1p-1T10C]]>在這里，緩和時間的倒數(shù)1/T1被稱為緩和速度(relaxation rate)，顧名思義是表示緩和快慢的指標。另外，緩和度(R)表示造影劑在組織中分布、達到單位濃度時緩和速度加快多少。即意思是指R值越大則造影劑的緩和速度促進效果(緩和時間縮短效果)越大。
根據(jù)各樣品濃度和T1、所用溶劑的緩和時間計算出緩和度R，進行比較研究。結果如表1所示。從表1可以明確Gd@C82/聚合物的復合體的R值顯著高，有望作為MRI用造影劑使用。
表1

產(chǎn)業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，富勒烯或碳納米管或內(nèi)包金屬的富勒烯與嵌段共聚物的微小粒子的復合體，由于能使富勒烯在水中增溶，因此可以擴大富勒烯在醫(yī)藥、診斷藥等領域的使用范圍。所以，本發(fā)明可用于醫(yī)藥制造業(yè)等。
權利要求
1.一種微小粒子的復合體，該復合體是實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物被聚合物鏈包覆而成的微小粒子的復合體，其特征在于該微小粒子在結構物內(nèi)封入有碳化合物，所述結構物由含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物形成，并且以前一種鏈段作為內(nèi)核、后一種鏈段作為外殼，作為內(nèi)核的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元。
2.權利要求1的微小粒子的復合體，該復合體在25℃的蒸餾水中的溶解度為0.5mg/ml以上。
3.權利要求1的微小粒子的復合體，其中所述含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元的聚合物鏈段來自于通式(A)所示單體，并且在25℃的蒸餾水中的溶解度為0.5mg/ml以上， 式中，R1a表示氫原子或C1-6烷基；R2a和R3a獨立表示C1-6烷基，或者R2a和R3a可以與其所連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X表示-O-或-NH-；而p為2-6的整數(shù)。
4.權利要求1-4中任一項的微小粒子的復合體，其中所述嵌段共聚物由通式(A-1)表示 式中，R1表示氫原子或C1-6烷基；R2和R3獨立表示C1-6烷基，或者R2和R3可以與其所連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X′表示-O-或-NH-；而p′為2-6的整數(shù)；L表示C1-6亞烷基或價鍵；Y表示氫原子、羥基、羧基、氨基、縮醛化甲?；蚣柞?或醛)基；m為1-10,000的整數(shù)；n為10-20,000的整數(shù)；而p′為2-6的整數(shù)。
5.權利要求1-4中任一項的微小粒子的復合體，其中所述碳化合物為僅由碳原子構成的C30-120富勒烯。
6.權利要求1的微小粒子的復合體的制備方法，其特征在于將實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物、含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物在雙極性非質(zhì)子性溶劑中溶解、混合，其中嵌段共聚物中的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元，隨后通過截留分子量為12000-14000的透析膜對水性溶劑進行透析，使該碳化合物封入到由嵌段共聚物形成的結構物內(nèi)，由此得到所形成的微小粒子。
7.含有權利要求1-5中任一項的微小粒子的復合體作為有效成分的活性氧消除劑。
8.權利要求7的活性氧消除劑，該消除劑在食品、醫(yī)療或皮膚科學或者化妝品領域使用。
9.一種微小粒子的復合體，該復合體是實質(zhì)上由30-2000個碳原子構成的閉殼結構的碳化合物被聚合物鏈包覆而成的微小粒子的復合體，其特征在于該微小粒子在結構物內(nèi)封入有碳化合物，所述結構物由含有聚合物鏈段和聚乙二醇鏈段的嵌段共聚物形成，并且以前一種鏈段作為內(nèi)核、后一種鏈段作為外殼，作為內(nèi)核的聚合物鏈段含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元；并且該碳化合物的閉殼結構內(nèi)包有金屬元素或其離子形態(tài)的金屬的超微小粒子。
10.權利要求9的微小粒子的復合體，其中所述金屬元素或其離子形態(tài)的金屬為順磁性金屬。
11.權利要求10的微小粒子的復合體，其中所述順磁性金屬由選自釓、銪、鋱和鉺的元素形成。
12.權利要求9-11中任一項的微小粒子的復合體，其中所述含有在側鏈上具備叔氨基和/或仲氨基的重復單元的聚合物鏈段來自于通式(A)所示單體 式中，R1a表示氫原子或C1-6烷基；R2a和R3a獨立表示C1-6烷基，或者R2a和R3a可以與其所連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X表示-O-或-NH-；而p為2-6的整數(shù)。
13.權利要求12的微小粒子的復合體，其中所述嵌段共聚物由通式(A-1)表示 式中，R1表示氫原子或C1-6烷基；R2和R3獨立表示C1-6烷基，或者R2和R3可以與其所連的氮原子一起形成還可含有1或2個氮原子、1個氧或硫原子的5或6元雜環(huán)；X′表示-O-或-NH-；而p′為2-6的整數(shù)；L表示C1-6亞烷基或價鍵；Y表示氫原子、羥基、羧基、氨基、縮醛化甲?；蚣柞?或醛)基；m為1-10,000的整數(shù)；n為10-20,000的整數(shù)；而p′為2-6的整數(shù)。
14.含有權利要求11或12的微小粒子的復合體作為有效成分的造影劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種復合體，該復合體是將碳化合物，例如內(nèi)包金屬的富勒烯或碳納米管封入在含有聚乙二醇鏈段和在側鏈上具備仲氨基和/或叔氨基的聚(甲基)丙烯酸酯鏈段的嵌段共聚物的微小粒子中的復合體。該復合體是水可溶性的，可以作為活性氧消除劑使用，或者當內(nèi)包金屬時，可以作為造影劑使用。
文檔編號A61Q1/00GK1863866SQ20048002948
公開日2006年11月15日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權日2003年10月10日
發(fā)明者長崎幸夫, 片岡一則, 小高亮輔 申請人:獨立行政法人科學技術振興機構