[發明專利]一種磁性復合納米材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010160598.6
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111388668B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 沈折玉;錢昆;吳愛國
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波工業技術研究院慈溪生物醫學工程研究所;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: A61K49/06
• 分類號: A61K49/06;A61K49/12;A61K49/00;A61K41/00;A61K47/59;A61P35/00
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 劉潔;周游

本申請公開了一種磁性復合納米材料及其制備方法與應用，包括改性磁性納米粒子和位于所述改性磁性納米粒子外表面的改性大分子層，所述改性大分子層包括大分子和通過pH響應基團與所述大分子連接的聚合物，所述pH響應基團的響應pH值＜6.8。該磁性復合納米材料在到達腫瘤部位前以團簇形式存在，因粒徑較大，不易被快速腎臟代謝清除；到達腫瘤部位后，腫瘤微酸性條件下組裝體(磁性復合納米材料)逐漸分散，以小粒徑磁性納米粒子形式存在腫瘤部位，從而增加其腫瘤組織穿透深度，而表面修飾聚合物的脫落增加表面正電荷，納米粒子更易被細胞攝取。因此本申請提供的pH響應型磁性復合納米材料團簇不僅增強MRI成像對比效果，也提高了其組織穿透性。

技術領域

本申請涉及一種磁性復合納米材料及其制備方法與應用，屬于納米材料和生物醫用領域。

背景技術

癌癥是威脅人類生命的重大因素之一，癌癥研究機構指出，缺乏有效的篩查和早期診斷，是癌癥病例居高不下的重要因素。早期診斷是影響惡性腫瘤預后的重要因素，也是早期治療的前提。

磁共振成像(MRI)是臨床上常用的無侵入性腫瘤早期診斷手段,具有高分辨率、高組織穿透性、無創、無輻射、檢查成本較低等優勢，常常需要借助造影劑來提高診斷能力。

超順磁性氧化鐵NPs因其含有可降解的鐵元素而在生物醫學領域廣受歡迎，這些鐵元素可以被利用生化途徑進行鐵代謝的細胞所回收利用，它們也被FDA批準為MRI造影劑，具有較強的T2效應，因此，在MRI上比釓配合物具有更高的靈敏度。理論上，氧化鐵NPs的弛豫特性與粒徑大小密切相關。研究表明，飽和磁化強度隨顆粒尺寸的增大而增大，從而弛豫率增加。但弛豫率的增長會隨著粒徑增加而趨于平緩，另一種增強磁性以獲得高MRI對比效果的方法是制造由小粒徑磁性納米顆粒組成的磁性納米組裝體，從而增加有效磁性尺寸。

小粒徑磁性納米粒子具有較好的組織穿透性，但經靜脈注射易被快速腎臟代謝清除。已知聚乙二醇作為納米粒子的表面修飾可以延長納米粒子的體內循環時間，但也影響細胞對納米粒子的攝取。

發明內容

根據本申請的第一個方面，提供了一種磁性復合納米材料，包括改性磁性納米粒子和位于所述改性磁性納米粒子外表面的改性大分子層，所述改性大分子層包括大分子和通過pH響應基團與所述大分子連接的聚合物，所述pH響應基團的響應pH值＜6.8。pH響應性基團在pH6.8條件下具有pH響應性，該磁性復合納米材料在到達腫瘤部位前以團簇形式存在，因粒徑較大，不易被快速腎臟代謝清除；到達腫瘤部位后，腫瘤微酸性條件下組裝體(磁性復合納米材料)逐漸分散，以小粒徑磁性納米粒子形式存在腫瘤部位，從而增加其腫瘤組織穿透深度，而表面修飾聚合物的脫落增加表面正電荷，納米粒子更易被細胞攝取。因此本申請提供的pH響應型磁性復合納米材料團簇不僅增強MRI成像對比效果，也提高了其組織穿透性。

本申請中，所述pH響應性基團連接在改性磁性納米粒子和改性大分子層之間，所述響應pH值＜6.8是指當pH值＜6.8時，所述pH響應性基團中的酸性敏感鍵斷裂，例如，苯甲酰亞胺鍵中C＝N斷裂。

可選地，所述pH響應性基團為苯甲酰亞胺基團。

可選地，所述改性磁性納米粒子為羧基修飾的磁性納米粒子，優選羧基修飾的單分散的磁性納米粒子；

所述磁性納米粒子為磁性金屬的氧化物；

所述磁性金屬選自Fe、Mn、Zn、Co、Ni中的至少一種，優選Fe；

所述磁性納米粒子的粒徑為4～400nm。可選地，所述聚合物為末端帶有醛基苯基的聚合物；

本申請所述的醛基苯基為苯環上至少一個氫原子被醛基取代的苯基。

所述末端帶有醛基苯基的聚合物選自甲氧基聚乙二醇-對醛基苯甲酸中的至少一種；

所述大分子為重復單元中含氨基的高分子聚合物、重復單元中含氨基的改性高分子聚合物中的至少一種；