CN103263357A - 制备磁性药物微粒的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备磁性药物微粒的装置和方法。本装置包括一个密闭的钟罩，钟罩内底部装有一个超声波换能器振动台面，该台面上方依次装有挡板、蒸发电极和阴极溅射靶极；钟罩底部有气管道经一个主阀连接油扩散泵；一个直联旋片机械泵进气口经一个前级阀接通油扩散泵，并经一个预抽阀接通钟罩底部气管道；一个真空测量规管和一个电磁充气阀接通钟罩底部气管道；钟罩侧壁上有观察窗口，而顶部有测量备用孔。本方法的操作步骤为：1）在蒸镀装置中加料，2）抽真空：使该装置内真空度高于1×10-2帕斯卡，3）振动蒸镀，4）取出产品。本发明适用于制备尺寸在纳米级及微米级的表面磁性药物微粒。

Description

制备磁性药物微粒的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种制备磁性药物微粒的装置和方法，用于制备尺寸在纳米级及微米级的表面磁性药物微粒。

背景技术

国内外大量的研究表明，利用纳米磁性微粒作为药物载体，进行磁靶向治疗能够将大量的磁性药物集中于组织处，降低药物对正常组织的毒性和副作用。相比传统治疗，磁性药物微粒靶向治疗具有广泛应用价值和前景。

在磁性药物靶向治疗中，磁性药物微粒本身的性质是决定磁性微粒准确定位和聚集程度高低的关键因素之一。磁性药物微粒在磁场中受到的磁场力与药物内磁性材料（铁、钴、镍、及其合金或氧化铁微粒）的磁化强度、磁性药物微粒所处磁场的磁感应强度梯度和磁性药物微粒所含磁性材料的体积成正比。因此，药物内磁性材料的磁化强度的提高可以增大磁性药物微粒在磁场中受到的磁场力。

目前制备的磁性药物微粒的方法是：将磁性纳米微粒流体与药物充分溶解在有机溶液中，通过化学反应偶联，生成磁性药物微粒。此方法制备的磁性药物微粒中磁性材料的分布有两种形式：较均匀地分散在药物内或形成核心被药物包裹。在这两种分布下磁性材料的磁化强度与磁场的磁感应强度成正比。若外加磁场的强度较弱，则磁性材料的磁化强度就较小，磁性药物微粒受到的磁场力也就很小。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种制备磁性药物微粒的装置和方法，采用真空镀膜和超声波振动联合技术制备表面磁性药物微粒。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种制备磁性药物微粒的装置，包括一个密闭的钟罩，钟罩内底部装有一个超声波换能器振动台面，该台面上方依次装有挡板、蒸发电极和阴极溅射靶极；所述钟罩底部有气管道经一个主阀连接油扩散泵；一个直联旋片机械泵进气口经一个前级阀接通油扩散泵，并经一个预抽阀接通钟罩底部气管道；一个真空测量规管和一个电磁充气阀接通钟罩底部气管道；钟罩侧壁上有观察窗口，而顶部有测量备用孔。

一种制备磁性药物微粒的方法，采用上述装置进行制备，其工艺操作步骤如下： 

1.    加料：打开钟罩，将大小约为纳米级的药品微粒放在超声波换能器的振动面上，金属材料铁放在真空镀膜室中的加热电极钨丝圈内。

2.    抽真空：对镀膜室抽真空，使镀膜室内的真空度高于1×10^-2帕斯卡。

3.    振动蒸镀：开启超声波发生器电源，调节超声波的频率，频率范围约为20~40千赫兹。超声波换能器的振动面发生振动，振动面的振动使药品微粒振动翻滚。与此同时打开蒸发器电源给加热电极钨丝通上电流以加热金属材料铁，金属材料铁被钨丝加热后温度上升，当金属材料铁温度超过约1535度时至熔化、汽化后而蒸发到真空室中成为蒸气铁原子，当这些铁原子遇到药物微粒时，就淀积在药物微粒表面形成一层薄的金属铁膜。从而制备出了外部包覆几纳米厚铁原子的药物微粒。在这个步骤中，同时开启超声波发生器开关和蒸发器电源。当钨丝内的铁蒸发完后，同时关闭蒸发器和超声波发生器电源。超声波的处理与金属铁材料的蒸发是同步进行的，超声波的处理时间等于蒸发时间，约为几分钟至十几分钟。蒸发温度约1300～1550摄氏度范围。

4.    取出产品：从真空室内取出外部包覆几纳米厚铁原子的药物微粒。

在空气中，药物微粒表面的部分铁原子会被空气中的氧气氧化成氧化铁。由于铁和氧化铁均属于软磁性材料，我们称这种外覆铁和氧化铁材料的药物微粒为表面磁性药物微粒。表面磁性药物微粒的表面是铁和氧化铁，属于软磁性材料，即能磁化又可去磁，且均很迅速。在磁场的作用下可被磁化聚集，没有外加磁场时，表面磁性药物微粒不会聚集。表面磁性药物微粒的结构是：内部为药物，药物外层包覆磁性材料，磁性材料的厚度在纳米级。磁性材料在表面磁性药物微粒的分布与在用化学方法制备的磁性药物微粒的分布是截然不同的。这种外覆磁性原子层的药物微粒的结构会造成磁性原子层的聚磁效应（图3），会大大提高纳米磁性原子层的磁化强度。计算表明这种结构的磁性药物即使在很弱的磁场内（10 mT），铁和氧化铁原子层的磁化强度也可达到饱和值，相比磁性材料微粒均匀分散在药物内或形成核心被药物包裹的构造约提高了100倍。 所以，表面磁性药物纳米微粒具有磁响应强的优点。

我们采用真空镀膜配合超声波振动技术成功地对                                                

的阿霉素进行了磁性材料铁原子层的包覆实验。由于真空镀膜技术是金属铁受热后蒸发成气态铁原子，蒸气铁原子遇到待淀积的药品微粒时，就淀积在微粒表面从而形成一层薄的金属膜，这个过程其实是高真空下的蒸气原子的淀积过程。所以只要更换镀膜室内的药品微粒，就可以制备出其它种类药物的表面磁性药物微粒。

真空镀膜是在高真空（真空度高于1×10^-2帕斯卡，即真空镀膜室的压强小于1×10^-2帕斯卡）中将磁性材料沉积在药物微粒表面。超声波振动技术使药物微粒在镀膜时产生旋转翻滚运动，这样，药物微粒整个外表面会较均匀地沉积上磁性材料，形成表面磁性药物微粒。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：1.本发明是一种新型制备磁性药物微粒的方法。2.表面磁性药物微粒的特殊结构（外层是磁性材料，内部是药物）会大大提高弱磁场下纳米磁性材料的磁化强度，聚有磁响应强的特点。

附图说明

图1 本发明的制备装置的结构示意图

图2 本发明的工艺流程框图

图3 有限元分析外部包覆铁原子的磁性药物微粒中的磁力线分布图。

具体实施方式

本发明的优选实施结合附图说明如下：

实施例一：

参见图1，本制备磁性药物微粒的装置，包括一个密闭的钟罩（1），钟罩（1）内底部装有一个超声波换能器振动台面（5），该台面（5）上方依次装有挡板（4）、蒸发电极（3）和阴极溅射靶极（2）；所述钟罩（1）底部有气管道经一个主阀（14）连接油扩散泵（9）；一个直联旋片机械泵（8）进气口经一个前级阀（7）接通油扩散泵（9），并经一个预抽阀（6）接通钟罩（1）底部气管道；一个真空测量规管（10）和一个电磁充气阀接通钟罩（1）底部气管道；钟罩（1）侧壁上有观察窗口（12），而顶部有测量备用孔（13）。

实施例二：

参见图2，本制备磁性药物微粒的方法，采用上述装置进行制备，其制备工艺操作步骤如下：

1）加料：将药品微粒放在超声波换能器振动台面（5）上，金属材料铁放在蒸发电极（3）的加热电极钨丝圈内；

2）抽真空：对钟罩（1）抽真空，使钟罩（1）内真空度高于1×10^-2帕斯卡；

3）振动蒸镀：同时开启超声波换能器和钟罩（1）内蒸发电极（3）的电源；超声波处理的时间等于蒸发时间，为几分钟至几十分钟；蒸发温度为1300～1550摄氏度，超声波频率范围在20～40千赫兹；

4）取出产品：从钟罩（1）内取出表面磁性药物微粒。

实施例三：

已采用真空镀膜配合超声波振动技术成功地对的阿霉素进行了

磁性材料铁原子层的包覆实验。在显微镜下观察到外包铁原子层的阿霉素药物具有非常好的磁响应性。这说明本发明技术能成功制备表面磁性阿霉素药物微粒。

Claims (2)

1.一种制备磁性药物微粒的装置，包括一个密闭的钟罩（1），其特征在于：所述钟罩（1）内底部装有一个超声波换能器振动台面（5），该台面（5）上方依次装有挡板（4）、蒸发电极（3）和阴极溅射靶极（2）；所述钟罩（1）底部有气管道经一个主阀（14）连接油扩散泵（9）；一个直联旋片机械泵（8）进气口经一个前级阀（7）接通油扩散泵（9），并经一个预抽阀（6）接通钟罩（1）底部气管道；一个真空测量规管（10）和一个电磁充气阀接通钟罩（1）底部气管道；钟罩（1）侧壁上有观察窗口（12），而顶部有测量备用孔（13）。

2.一种制备磁性药物微粒的方法，采用根据权利要求1所述的制备磁性药物微粒的装置进行制备，其特征在于：制备工艺操作步骤如下：

1）加料：将药品微粒放在超声波换能器振动台面（5）上，金属材料铁放在蒸发电极（3）的加热电极钨丝圈内；

2）抽真空：对钟罩（1）抽真空，使钟罩（1）内真空度高于1×10^-2帕斯卡；

3）振动蒸镀：同时开启超声波换能器和钟罩（1）内蒸发电极（3）的电源；超声波处理的时间等于蒸发时间，为几分钟至几十分钟；蒸发温度为1300～1550摄氏度，超声波频率范围在20～40千赫兹；

4）取出产品：从钟罩（1）内取出表面磁性药物微粒。

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