[發明專利]鑭系金屬負載富勒烯納米材料水溶性衍生物的合成方法及其應用

有效

• 申請號: 201310259356.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103274397A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張紅嶺;史進進;張振中;劉艷;高君;馬柔柔;張靜;余曉媛;劉瑞瑗
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;A61K49/08;B82Y30/00
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本發明涉及化學領域，特別是一種鑭系金屬負載富勒烯納米材料水溶性衍生物的合成方法及其應用。

背景技術

近年來碳納米材料在作為藥物載體上的應用越來越廣泛。在納米材料中，包括富勒烯、碳納米管和氧化石墨烯在內的碳納米材料一直是近年來國際科學的前沿領域之一。近年來，富勒烯在生物醫藥領域的研究相當引人矚目，研究發現富勒烯具有多種特殊的生物學效應:?(1)可抑制多種酶的活性，包括?HIV?蛋白酶以及逆轉錄酶；(2)對腫瘤細胞顯示出細胞毒性；(3)具有神經保護劑的作用；?(4)還具有在可見光照射下產生氧自由基、切割?DNA的作用。富勒烯作為一種優良的光敏劑表現在其在可見光照射的情況下可以產生活性氧，活性氧包括單線態氧、超氧負離子等，可以表現出明顯的細胞毒性，比如裂解細胞中的DNA，抑制細胞的有絲分裂以及生長，還可以抑制細胞蛋白水解酶的活性。富勒烯作為光敏劑可以用于腫瘤的治療。

核磁共振成像(Nuclear?Magnetic?Resonance?Imaging，?NMRI)技術是近20年來興起的一種新的影像學檢查方法.在臨床診斷中，利用核磁成像增強劑，可以縮短掃描時間并獲得更清晰的圖象。作為藥物應用于人體的MRI造影劑以及核磁探針除了應滿足藥物的基本要求及水溶性好和自身有足夠的穩定性外，還應滿足以下特性:?(1)高弛豫率；(2)靶向性，減少在非病灶部位的非特異吸附;?(3)毒副作用低;?(4)在體內有適當的存留時間，而又易于從體內排除等。

鑭系元素（lanthanide?element）是元素周期系ⅢB族中原子序數為57～71的15種化學元素的統稱。由于鑭系元素都是金屬，所以又稱鑭系金屬。包括鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥。鑭系金屬具有銀白色或灰色光澤，質地比較軟，具有延展性，活潑性很強。鑭系金屬4f電子結構決定了該金屬及其化合物的磁學性質。物質的磁性是由不成對電子產生的，外層不成對電子數愈多，其磁矩和磁化率愈大。除La(4f⁰)和Lu(4f¹⁴)之外都是順磁離子，可以用于核磁成像。以釓（Gd）為例：?Gd（Ⅲ）的碳納米材料其弛豫速率明顯提高，負載Gd（Ⅲ）后其t1由原來的2014·7?ms縮短為270·1?ms。為獲得高弛豫率的磁共振造影劑，利用納米載體技術，通過在納米載體表面偶聯帶有大量氨基基團的高分子，提供更多Gd（Ⅲ）負載位點，?，限制Gd（Ⅲ）的旋轉，增強Gd（Ⅲ）衍生物的剛性來提高弛豫效率。

目前將鑭系金屬負載在富勒烯納米材料上得到鑭系金屬@富勒烯納米材料水溶性衍生物及其作為磁共振造影劑在腫瘤治療中的應用尚未見報道，因此，本發明的研制成功具有統計學上的意義和實際的臨床意義。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種鑭系金屬負載富勒烯納米材料水溶性衍生物的合成方法及其應用，可有效解決鑭系金屬負載富勒烯納米材料水溶性衍生物的制備及治療腫瘤磁共振造影劑的問題。

本發明解決的技術方案是，由以下步驟實現：

1）將富勒烯進行氨基化修飾，方法是，按專利申請號201210406707.3的?“一種水溶性富勒烯及其應用”，對富勒烯進行氨基化修飾，得氨基化修飾的富勒烯；

2）將氨基化修飾的富勒烯18-22mg置于18-22mL混合溶劑A中，攪拌、超聲使其分散均勻，攪拌下依次加入溶劑B?0.28-0.32g和物質C?0.5-0.6g，超聲充分溶解后置于反應釜中，190-210℃反應9-11h，反應結束后再加入溶劑無水乙醇50-100mL，超聲0.5-1h，再通過0.22um的聚偏氟乙烯微孔濾膜抽濾，并用溶劑無水乙醇20mL潤洗濾餅；將濾餅置入燒杯（如500mL的燒杯）中，加入溶劑無水乙醇50-100mL，超聲0.5-1h后再通過0.22um的聚偏氟乙烯微孔濾膜抽濾，并用無水乙醇20mL潤洗濾餅，如此重復操作3次；再將濾餅轉入燒杯中，加入超純水50-100mL，超聲0.5-1h后再通過0.45um的混合纖維素脂微孔濾膜抽濾，并用20mL超純水潤洗濾餅，如此重復操作5次，然后?20-60℃真空干燥24-56h，得到鑭系金屬負載富勒烯納米材料水溶性衍生物，該衍生物有效用于制備治療腫瘤的磁共振造影劑；

所述的溶劑A為由乙二醇和二縮醇按體積比1︰19組成的混合溶劑；

所述的溶劑B為醋酸鈉、丙烯酸鈉中的一種；