一种具有CT造影功能的含碘聚苯胺光热诊疗剂及其制备的制作方法

专利2022-06-29  60


本发明属于光热诊疗剂及其制备领域,特别涉及一种具有ct造影功能的含碘聚苯胺光热诊疗剂及其制备方法。



背景技术:

癌症治疗是人类难以攻克的重大难题。光热治疗是近年发展起来的继手术、放疗和化疗等手段后的一种新型肿瘤治疗方法。其主要原理是将具有较高光热转换效率的光热试剂作用到肿瘤部位,然后用近红外光对该部位进行照射,使其产生热量以杀死肿瘤细胞。

随着纳米科学技术的蓬勃发展,纳米诊疗医学的建立和发展为癌症的早期诊断和精准治疗提供了一个全新的平台。其中,有机共轭聚合物材料以其低毒、生物兼容性好等优良特性在肿瘤光热治疗领域展现出了广阔的应用前景。科研人员致力于开发新型纳米制剂,不仅可以实现肿瘤成像,还可以对其进行治疗,达到“诊疗一体化”的目标。

聚苯胺是最先被研究用作光热治疗剂的聚合物材料。其制备方法一般是利用氧化剂使苯胺单体发生氧化聚合,形成聚苯胺纳米材料。研究发现,氧化剂的使用对其纳米材料的形貌起决定性的作用,氯化铁作氧化剂制备出大小均一、规则的球形纳米粒子;硫代硫酸铵作为氧化剂制备出细长的纳米纤维。但是,在生物医学治疗方面,聚苯胺的缺点在于:只具备治疗功能,不具备诊断功能。因此,从氧化剂角度出发,探索一种新的制备方法既可得到具有光热转换性能的聚苯胺纳米粒,又能赋予其ct造影的功能,在推动肿瘤诊疗发展方面具有一定的意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有ct造影功能的含碘聚苯胺光热诊疗剂及其制备,以克服现有技术中聚苯胺不具备诊断功能等缺陷。

本发明提供一种含碘聚苯胺光热诊疗剂,苯胺利用含碘氧化剂进行氧化聚合和掺杂碘元素,同时修饰聚乙烯醇。

所述含碘氧化剂为碘酸或高碘酸。

本发明还提供一种含碘聚苯胺光热诊疗剂的制备方法,包括:

将苯胺、聚乙烯醇和熊果酸溶解于溶剂中,加入含碘氧化剂,氧化聚合和掺杂碘元素反应,离心,洗涤,得到含碘聚苯胺光热诊疗剂,其中含碘氧化剂与苯胺的摩尔比为0.8:1-3.8:1,苯胺与溶剂的体积比为1-1.5:20-35。

所述聚乙烯醇的平均分子量为16000-200000。

所述溶剂为:体积比为1:1.8-3的乙醇和水的混合溶剂。

所述氧化聚合和掺杂碘元素反应温度为90-105℃,氧化聚合和掺杂碘元素反应时间为8-12h。

本发明还提供一种含碘聚苯胺光热诊疗剂在制备具有ct造影和光热治疗的诊疗剂中的应用。

本发明涉及的氧化聚合和掺杂碘元素反应过程中同时修饰聚乙烯醇,使得到的含碘聚苯胺表面修饰有聚乙烯醇,并且由于表面修饰聚乙烯醇,其具有良好的胶体稳定性。

有益效果

(1)本发明所采用的“一步”法,集制备与修饰于一体,过程简便,重复性好,原料廉价易得,不需要昂贵的设备,制备成本低,适合进行大规模量产;

(2)本发明制备的聚苯胺具有纳米级的尺寸,水动力半径为180nm左右;

(3)本发明制备的含碘聚苯胺纳米表面修饰有聚乙烯醇,有利于其胶体稳定性(见图4),拓宽了其在生物医学领域的深入应用;

(4)本发明制备的含碘聚苯胺纳米光热诊疗剂,兼备良好的ct造影功能和光热转换效果,利于肿瘤的诊断和治疗。

附图说明

图1为实施例1制备的纳米pan的体外ct成像效果。(图中有4个ct影像,前3个为浓度为1mg/l的含碘聚苯胺溶液,最后一个的浓度为5mg/l)

图2为实施例1制备的具有ct造影功能的纳米pan的透射电镜照片。

图3为按照实施例1,实施例2和实施例3中碘酸与苯胺不同摩尔比下制备的具有ct造影功能的纳米pan的光热效果图(升温前的溶液温度为25℃)。

图4为实施例1中含碘聚苯胺在h2o、pbs和rpmi-1640培养基中的粒径分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

称取3g的聚乙烯醇(分子量为16000),溶于20ml去离子水,加入10ml乙醇中,剧烈搅拌至完全溶解,再逐滴加入1.3ml苯胺,持续搅拌10min。随后,加入5.8g熊果酸和6.9ghio3,剧烈搅拌10min后,转入聚四氟乙烯模具并密封在不锈钢反应釜内,在100℃下维持10h,待将至室温后,去除模具,并吸出反应液,高速离心后,经去离子水反复洗涤得到黑色含碘聚苯胺纳米。

将所得的含碘聚苯胺纳米分散于水中得到1mg/ml分散液,通过近红外激光器(中心波长808nm,1.5w/cm3)照射,观察到检测器光热照射下具有明显的升温效果。

ct成像效果实验步骤:准备4个规格为1.5ml的ep管,向其中3个ep管中分别加入1mg/ml的含碘聚苯胺溶液,另一个则加入浓度为5mg/ml的溶液。将4个ep管中同时置于ct影像设备处进行扫描。

图1表明:含碘聚苯胺的ct造影效果具有明显的浓度依赖性。

图2表明:制备出的含碘聚苯胺的形貌呈现较为均一的球形。

图4表明:制备出的含碘聚苯胺具有良好的胶体稳定性。

实施例2

根据实施例1,将hio3的质量改为4.43g,其余均与实施例1相同,得到黑色含碘聚苯胺纳米。将所得的含碘聚苯胺纳米分散于水中,依次配置1mg/ml的复合含碘聚苯胺纳米分散液,通过近红外激光器(中心波长808nm,1.5w/cm3),光热照射下的升温效果不明显。

实施例3

根据实施例1,将hio3的质量改为2.34g,其余均与实施例1相同,得到黑色含碘聚苯胺纳米。将所得的含碘聚苯胺纳米分散于水中,依次配置1mg/ml的复合含碘聚苯胺纳米分散液,通过近红外激光器(中心波长808nm,1.5w/cm3),光热照射下的升温效果不明显。

图3表明:升温前的溶液温度为25℃,实施例1中碘酸与苯胺摩尔比为2.8:1时,材料温度可以达到接近50℃。


技术特征:

1.一种含碘聚苯胺光热诊疗剂,其特征在于,苯胺利用含碘氧化剂进行氧化聚合和掺杂碘元素,同时修饰聚乙烯醇。

2.根据权利要求1所述诊疗剂,其特征在于,所述含碘氧化剂为碘酸或高碘酸。

3.一种含碘聚苯胺光热诊疗剂的制备方法,包括:

将苯胺、聚乙烯醇和熊果酸溶解于溶剂中,加入含碘氧化剂,氧化聚合和掺杂碘元素反应,离心,洗涤,得到含碘聚苯胺光热诊疗剂,其中含碘氧化剂与苯胺的摩尔比为0.8:1-3.8:1,苯胺与溶剂的体积比为1-1.5:20-35。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述聚乙烯醇的平均分子量为16000-200000。

5.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述溶剂为:体积比为1:1.8-3的乙醇和水的混合溶剂。

6.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述氧化聚合和掺杂碘元素反应温度为90-105℃,氧化聚合和掺杂碘元素反应时间为8-12h。

7.一种如权利要求1所述光热诊疗剂在制备具有ct造影和光热治疗的诊疗剂中的应用。

技术总结
本发明涉及一种具有CT造影功能的含碘聚苯胺光热诊疗剂及其制备方法。该方法包括:将苯胺、聚乙烯醇和熊果酸溶解于溶剂中,加入含碘氧化剂,氧化聚合和掺杂碘元素反应,离心,洗涤。该方法采用的“一步”法集制备与修饰于一体,过程简便,重复性好,原料廉价易得,不需要昂贵的设备,制备成本低,适合进行大规模量产。

技术研发人员:何创龙;傅丽文
受保护的技术使用者:东华大学
技术研发日:2020.01.19
技术公布日:2020.06.09

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