CN104822391A - 磁性纳米粒子分散体、其制备及诊断和治疗用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁性粒子分散体，包括涂设的氧化铁的单晶体和/或多晶体纳米粒子，及其纳米粒子集料(多核粒子)，其具有改进的非线性磁化行为并且在交变磁场中具有改进的加热特性。当在磁粒子谱仪(MPS)中测量时，粒子分散体在较高的谐频中展示了超越已知成份许多倍的明显倍频结构。因此，分散体尤其适于比如MPI(磁性粒子成像)。另外，新粒子分散体也可以用于治疗缺铁性贫血及用于治疗性体温过高症的治疗，尤其是消极式局部身体体温过高症或细胞跟踪和磁共振成像(MRI)。故此，分散体的诊断和治疗用途及包含这些分散体的药物组分的诊断和治疗也是本发明的目的。

Description

磁性纳米粒子分散体、其制备及诊断和治疗用途

本发明涉及一种磁性粒子分散体，磁性粒子包括涂设的氧化铁的单晶体和/或多晶体及其纳米颗粒集料(多核颗粒)，其在交变磁场中具有改进的非线性磁化行为及改进的加热属性。当在磁粒子谱仪中被测量时，粒子分散体展示了明显的倍频结构，尤其是在较高谐频部分，其超过了目前已知的所有颗粒系统的好多倍。因此，分散体对于应用比如磁性粒子成像(magneticparticle imaging)中尤其有用。此外，新的粒子分散体对于治疗缺铁性贫血及治疗性体温过高症中的应用，尤其是消极式局部身体体温过高或细胞跟踪和磁共振成像也是适宜的。故此，分散体的诊断和治疗用途以及与包含这些分散体的诊断或治疗所需要的药物组分也是本发明的目的。

在技术应用领域，分散体可用于制造电介体、色素、功能性涂层，比如用于在制造不含金属的部件时进行最终检查。

现有技术描述了大量不同的磁性纳米粒子和含水分散体或悬浮体。所描述的粒子就是所谓的单核或多核粒子。对于体内应用及为了起到稳定作用，将磁性粒子涂上生物相容性外壳，优选地涂设生物相容性聚合物。

使用最多的粒子是基于磁性氧化铁的粒子。基于四氧化三铁(Fe3O4)和/或三氧化二铁(-Fe2O3)的氧化铁在磁场中展现了亚铁磁性行为。如果四氧化三铁(Fe3O4)和/或三氧化二铁(-Fe2O3)的纳米粒子小于特定尺寸，则其行为在一定条件下具有超顺磁性，也就是说，在切断之前有效的磁场后，他们没有任何残留磁化(剩磁)。超顺磁性氧化铁可广泛用于比如磁共振断层扫描(MRT)中。

这种粒子的制备及其在MRT中的用途描述于比如美国专利5,424,419、德国专利196 12 001 A1和德国专利4 428 851 A1中。然而，由于在MRT和MPI方法中成像的物理现象基本不同，作为用于MRT的造影剂的粒子的适用性不能确定是否对于MPI也适用。

磁粒子成像(MPI)是一种新的成像形式，其允许对于超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIOs)进行直接表示和量化。SPIOs在磁场中的磁化曲线是非线性的，因此能够在交变磁场中除了测量入射的基频之外，还能够测量倍频。这些信号对于SPIOs来说是特定的，因此能够以较高的灵敏度测量。相对于MRT，该方法潜在地提供了更高的时间和空间方案，因而不仅可以用于塑料领域中的技术应用中，而且可以用于无创性医疗诊断中，比如用于心血管疾病的诊断尤其是冠心病领域。MPI潜能的利用需要使用在交变磁场中展示了特别明显倍频结构的特殊示踪剂，进而可能以较高灵敏度进行MPI测量。磁粒子谱仪(MPS)允许对交变磁场中的样品产生的倍频进行测量。

适用于MPI的氧化铁纳米粒子的制备描述于比如欧洲专利1738774 A1中。这些粒子的直接为20nm到1μm，且平均粒子直接与核子直径之间的比值小于6。这些粒子上涂设有药学上可接受的聚合物比如羧基右旋糖苷或PEG。由羧基右旋糖苷稳定后的氧化铁粒子为包含在MRT造影剂中称为的粒子。从欧洲专利1738774A1中可以看出：对于MPI也是适用的。

多核纳米粒子的合成描述于Dutz,S,J H Clement,D Eberbeck,T Gelbrich,R Hergt,R Müller,J Wotschadlo,及Zeisberger的“生物医学应用中的磁性多核纳米粒子的铁磁流体”中，磁化和磁性材料杂质321,no.10(2009):doi:10.1016/j.jmmm.2009.02.073(Journal of magnetism and magnetic materials321,no.10(2009):doi:10.1016/j.jmmm.2009.02.073)。其表明：根据该文献中给出的配方形成的扩散并没有表现稳定性。

所描述的氧化铁纳米粒子制备也用于治疗性体温过高症中。消极式局部身体体温过高症涉及将包含氧化铁的粒子分散体专门结合到肿瘤或肿瘤细胞中并且利用强磁场加热，以便直接破坏肿瘤细胞和/或增强服用的化疗剂的效力。包含氧化铁的粒子分散体在治疗性体温过高症中的用途描述于比如WO2006/125452。所使用的强磁场不仅对粒子加热，而且引起了对含金属移植物的强烈加热。因此在进行治疗前，必须将患者的金属假牙取下。

另外，所描述的氧化铁纳米粒子制备也用于治疗缺铁性贫血。使用口服铁置换对于成功治疗缺铁并不总是足够的。在血清铁水平极度衰减的情况下，肠外铁置换对于调节铁代谢、恢复铁存储及增强红细胞生成是必须的。

一方面，铁是绝对基础的元素。另一方面，铁离子比如高铁离子和亚铁离子对于生物系统是有害的，这主要是因为它们可能引起氧化性损伤。生物分子比如铁传递蛋白或铁蛋白是哺乳生物系统中的主要铁传递或存储形式。然而，如果铁的释放速度较快的话，则肠外铁药物可以导致该系统超负荷。所有临床许可的铁置换药物都是基于铁类碳水化合物，且铁具有无定形水铁矿、正方针铁矿以及四氧化三铁或三氧化二铁的形式。

一些第一肠外铁置换药物基于无定形水铁矿右旋糖苷化合物比如所有这些基于右旋糖苷的药物的缺点是右旋糖苷的碳水化合物敏感度引起了这些药物的过敏反应。尤其是对于哪些具有慢性肾脏疾病的患者，在治疗疗程中，多种铁置换形成致敏性。

其他具有单体碳水化合物铁化合物的药物比如(葡萄糖酸铁)或(硫酸铁)的缺点是在血液循环阶段，其释放攻击性三价铁和二价铁，从而主要引起氧化应力和肾脏内细胞损伤。

基于具有氢氧化铁正方针铁矿形式的铁的羧基聚麦芽糖的药物被认为不含任何过敏可能性或铁离子毒性。不利的是：这种药物在静脉内给药后诱发病理性和延长的低磷酸盐血症。

基于涂设正方针铁矿的三氧化二铁-四氧化三铁的纳米结晶体的药物不会在老鼠上诱发基于右旋糖苷的过敏反应(WO 00/61191 A)。不幸的是：人体内依然存在这种不利反应并且通过分析抗体反应测试得到证实。

当前，所有批准的肠外铁置换药物具有一个或多个缺点，从而在患者身上引起与无用药物相关的不利反应。基于该常识，可以将肠外铁置换药物的基本要求总结如下：

-在给药后的血液循环阶段不会在血清内释放二价铁或三价铁。

在铁代谢中涉及的细胞比如脾脏和肝脏噬菌体可以快速吸收；

-需要可被生物系统降解并且释放铁；

-不会诱发病理性低磷酸盐血症。

本发明目的是提供一种稳定的磁性粒子分散体，相对于现有技术中描述的分散体或悬浮体，其具有改进的非线性磁化行为和在交变磁场中具有改进的加热特性。本发明的分散体尤其是对于磁粒子成像(MPI)和治疗性体温过高症都有用。另外，本发明的分散体对于磁共振成像(MRI)也是有用的。

本发明的另一个目的是提供一种药物组分，用于尤其是通过肠外铁置换并且基于可数月稳定及可高温灭菌(autoclavable)的磁性粒子分散体实现的对缺铁性贫血的治疗。

本发明提供的磁性粒子分散体包括氧化铁的单晶体和/或多晶体纳米粒子，及在所述氧化铁分散体中的含量为至少40wt％，优选地至少50wt％，尤其优选地为50-95wt％的纳米粒子集料(多核粒子)。其中，纳米粒子及纳米粒子集料上涂设药学上可接受的涂层材料，所述涂层材料选自包含以下材料的小组：合成聚合物、羧酸或羟基羧酸、单糖、乙糖、多聚糖或其混合物。当置入交变磁场时，分散体展示了非线性磁化行为，并且在基频为25KHz、通量密度为10mT且温度为36,6℃时，铁含量为10-90mmol Fe/l的分散体产生并且借助磁粒子谱仪测量的磁矩幅度值A_k的范围是：在三次谐频处为从0.31045到15.79576Am²/mol Fe，在21次谐频处为从3,78193·10^-4到2,61583·10^-2Am²/mol Fe，而在51次谐频处为从3,98370·10^-6到1,23649·10^-4Am²/mol Fe。

在本发明的一个优选实施例中，本发明的分散体产生并且在相同条件下的磁矩幅度值A_k的范围是：在三次谐频处为从0,31045到0,51994Am²/molFe，在21次谐频处为从3,78193·10^-4到7,76261·10^-4Am²/mol Fe，而在51次谐频处为从3,98370·10^-6到7,839487·10^-6Am²/mol Fe。

在本发明的另一个优选实施例中，本发明的分散体产生并且在相同条件下的磁矩幅度值A_k的范围是：在三次谐频处为从0,3104500到0,3631403Am²/mol Fe，在21次谐频处为从3,78193·10^-4到4,035128·10^-4Am²/mol Fe，而在51次谐频处为从3,983704·10^-6到7,839487·10^-6Am²/mol Fe。

为了借助MPI检测本发明磁性粒子分散体，可以使用从0.1mT到1T的磁场及从1mHz到1MHz的频率。

在本发明的一个优选实施例中，磁性粒子分散体包括在氧化铁总含量中占据从50到95wt％的多核粒子。根据多核结构，在没有磁场的情况下粒子没有明显的磁矩，这减小了粒子的相互作用，进而稳定了分散体。

根据本发明，磁性粒子分散体优选地包括在氧化铁总含量中占据0-15wt％的二价铁。

根据本发明的一个优选实施例，药学上可接受的涂层材料可以为选自以下小组的合成聚合物或多聚物：聚乙二醇、聚丙二醇、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物、聚氧化丙烯及其衍生物、聚氨基酸、乳酸和乙醇酸共聚物或其混合物。

根据本发明的另一个优选实施例，药学上可接受的涂层材料可以为选自以下小组的多聚糖：右旋糖苷、淀粉、几丁聚糖、黏多聚糖(GAG)、磷酸淀粉、糊精、麦芽糖糊精、聚麦芽糖、阿拉伯树胶、菊粉、褐藻酸及其衍生物或其混合物或羧化多聚糖，优选地为羧化甲基化的多聚糖。右旋糖苷、糊精、右旋糖苷衍生物或糊精衍生物尤其是优选的。右旋糖苷或糊精衍生物选自以下小组：具有羧基的右旋糖苷或糊精、具有醛基的右旋糖苷或糊精、酰化右旋糖苷或酰化糊精、具有巯基的右旋糖苷或糊精、还原的(reduced)右旋糖苷、还原的(reduced)羧基甲基化的右旋糖苷或其混合物。可以作为根据本发明的涂层材料使用的黏多聚糖的例子包括比如硫酸软骨素、肝磷脂、透明质烷。

羧基甲基化的多聚糖也可优选地用作根据本发明的涂层材料，尤其是羧基甲基化的糊精和羧基甲基化的右旋糖苷(CMD)。

在根据本发明的另一个优选实施例中，作为药学上可接受的涂层材料，使用选自以下小组的单糖：D-甘露糖醇、葡萄糖、D-甘露醇、果糖、山梨糖醇、纤维醇、其衍生物或其混合物，优选地使用D-甘露糖醇。

根据本发明，上述多聚糖和上述单糖的组合物也可作为纳米粒子的涂层材料使用，比如D-甘露糖醇和羧基甲基化的右旋糖苷的组合物。

也可以将选自以下小组的羧酸和羟基羧酸作为根据本发明的涂层材料使用：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、葡萄糖酸、脂肪酸或其混合物。优选地使用柠檬酸或D-葡萄糖酸。

本发明的纳米粒子氧化铁晶体包括四氧化三铁(Fe₃O₄)和/或三氧化二铁(Fe₂O₃)，并且可以额外包含其他氧化铁和混合其他氧化物Mo、Cr、Mn、Co、Cu、Ni、Zn的铁或其混合物。优选地，本发明分散体的氧化铁晶体包括四氧化三铁和/或三氧化二铁，并且占氧化铁总量的至少70wt％。

作为涂层材料包围氧化铁晶体的结果，纳米粒子氧化铁晶体在水中或有机溶剂中的稳定化具有空间性和静电性，并且本发明的分散体或悬浮体在磁场中展现了超顺磁性特性。在本发明的一个优选实施例中，涂设的氧化铁晶体分散或悬浮在水中，优选地分散在水中。

所形成的本发明的粒子分散体包括：尺寸为从2-50nm的多晶体和/或单晶体单一纳米粒子及其集料，所述集料嵌入涂层材料的基体内。单核和多核粒子的综合平均粒子尺寸(水力直径)为10-80nm。单个多晶体和/或单晶体核的尺寸多达单畴-多畴的极限，这意味着介于10-50nm之间。相对于相同尺寸的单晶体纳米粒子，多晶体和多核粒子展示了不断减小的各向异性特性，从而改进了能量传输和/或MPS信号，并且改进了分散体的稳定性。

本发明的另一个目的是本发明的磁性粒子分散体的制备方法及根据该方法获得的磁性粒子分散体。

新的粒子分散体制备包括五个步骤a)到e)：

a)利用碱性溶液将铜绿(混合的)氢氧化亚铁/氢氧化铁阴离子水合物从铁(II)盐溶液中碱性析出，其中添加的碱性溶液的量确保在步骤b)之后获得的具有氧化铁纳米粒子的分散体的pH值在7.9-9.0之间；

b)利用氧化剂进行氧化以便形成包括四氧化三铁和三氧化二铁的氧化铁晶体纳米粒子；

c)可选地，通过磁性分离对粒子进行净化；

d)将粒子上涂设药学上可接受的涂层材料，并且随后在85℃到100℃的温度下加热，或在100到400℃的温度下且压力为1到240bar进行高温灭菌，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸；或

d’)在85℃到100℃的温度下加热未涂设的粒子，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸，随后将粒子上涂设药学上可接受的涂层材料，然后在85℃到100℃的温度下加热，或在100到400℃的温度下且压力为1到240bar进行高温灭菌，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸；及

e)通过磁性分离对获得的粒子进行分馏，通过超滤、透析、离心法和/或膜渗滤对粒子清清洗，直到滤液或上清液的传导值小于10S，然后在没有添加碱或在添加碱之后通过磁性分离对粒子再次分馏。

碱性范围内的合成确保步骤b)中形成的纳米粒子氧化铁晶体主要包括四氧化三铁和三氧化二铁，并且优选地含量至少为70wt％。

在根据本发明的一个优选实施例中，执行步骤b)，这意味着首先对粒子进行涂设，然后加热。在此，除了涂设的多核粒子以外，还存在涂设的单核粒子。优选地，在步骤d)中的加热进行2-36小时，尤其是4-20小时，特别优选地加热7.5-15小时，以确保单核及集料生长良好。

在步骤d’)的情况下，对未涂设的粒子加热30-60分钟足够。正如在步骤d)中那样，将粒子涂设药学上可接受的涂层材料后进行加热2-36小时，尤其是4-20小时，特别优选地加热7.5-15小时，以确保单核及集料生长良好。

在根据本发明的一个优选实施例中，加热以便影响根据步骤d)或d’)的涂设或未涂设粒子的凝集和生长是在85到95℃温度下执行的，最优选地在大约90℃的温度下执行。

在根据本发明的一个优选实施例中，FeCl₂或氯化亚铁四水合物的水溶液用作铁(II)盐溶液。另一种可以优选使用的铁(II)盐溶液为FeSO₄或硫酸酯七水混合物。用于在步骤a)中析出的碱溶液优选地为氢氧化铵水溶液或氢氧化钾水溶液。其他可用的基础物为NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、K₂CO₃、KHCO₃。步骤b)中的氧化优选地借助H₂O₂溶液进行，并且最优选地借助5wt％的水溶液进行。其他可用的氧化剂为纯氧、大气中的氧气、NaNO₃、NaClO₄和NaOCl。

在根据本发明的一个优选实施例中，在步骤d)或步骤d’)中的涂设是通过在环境温度下添加涂层材料并且搅拌实现的。

当在磁粒子谱仪中测量时，根据本发明的制备方法制备的上述磁性粒子分散体在较高的谐频中展示了超越已知成份的明显倍频结构。因此，本发明的分散体潜在地适于MPI(磁性粒子成像)。作为改进的能量传输结果，本发明的新粒子分散体也可以用于肿瘤的热疗应用。新的粒子分散体比过去使用的那些更容易磁化(更具有软磁性)。结果是，可以使用较低的磁场强度来治疗，因此显著降低了该方法的副作用。改进的从外部交变磁场向氧化铁系统的能量传输促使加热得以改善。由于其良好的磁性，所述粒子分散体也适于MRI应用。另外，已经表明：本发明的水性粒子分散体可在超过9个月的时间内稳定直到12个月。

因此，本发明也涉及一种药物组分，其包括本发明的磁性粒子分散体，及可选的药学上可接受的辅助物质。可以添加到诊断或治疗溶液中的这些辅助物质为业界人员所知。这些辅助物质为比如防腐剂、稳定剂、洗涤剂、载体、调味剂或磷脂，用于将磁性粒子封装在脂质体或胶囊内。其可以一律添加到本发明的分散体中，只要它们与分散体相容。优选地，本发明的药物组分为稳定化的胶体溶液。在本发明的特别实施例中，药物组分可以包括表面活性剂比如磷脂或以便将分散体的例子结合在胶囊或脂质体内。这些磁性脂质体或磁性胶囊具有特殊属性，并且对于诊断和治疗非常有用。因此，包括封装在脂质体或胶囊内的磁性粒子的药物组分也是本发明的目的。

本发明的药物组分尤其有用：对于肿瘤分期和疾病比如肝脏、脾脏、骨髓、淋巴结、心血管疾病、肿瘤或中风的诊断，并且通过磁粒子成像(MPI)和磁共振成像(MRI)实现。它们对于细胞跟踪或体温过高症尤其是消极式局部身体体温过高症及通过热疗实现的肿瘤治疗也是有用的。

另外，本发明的包括上述磁性粒子分散体的药物组分在尤其是通过肠外铁置换治疗缺铁性贫血有用。这是可行的，因为在高温灭菌期间粒子不会改变，这是提供肠外药物的条件。

由于可以从本发明分散体的分析和体内研究得出，所有上述肠外铁置换的要求均得以满足。一方面，假定粒子特性及封闭包装的三氧化二铁-四氧化三铁晶体在没有释放铁的情况下诱发快速噬菌作用。另外，这种类型氧化铁的多核特性允许有较大表面来在细胞内实现铁代谢脂类，这对于大型单核粒子比如在比较例2中是不能实现的。

同时说明的是：反右旋糖苷抗体不会与本发明的涂设有羧基甲基化糊精的磁性纳米粒子交叉反应，这显示了羧基甲基化糊精涂层的好处。同时揭示的是：本发明的磁性纳米粒子成份在老鼠肝脏内可生物降解。并且显示了较低的磷酸盐结合能力。发明成份在肠外剂量为3mmolFe/kg体重的老鼠身上没有出现副作用。在静脉注射后，粒子在老鼠血管内具有良好的循环半衰期，这表明其作为造影剂是合适的。已经揭示：本发明的多核粒子比单核粒子(比较例21)更具有生物降解性。另外，本发明的分散体可以高温灭菌，而不会导致MPS损失或改变，这表明分散体作为药物成份的稳定性。

本发明还涉及一种需要肿瘤治疗的患者的治疗方法，包括将本发明的磁性粒子分散体或药物组分直接注入患者的病组织，并且将交变磁场(AMF)施加到磁性粒子分散体，以便对磁性粒子电感加热。磁性粒子分散体也可以为栓塞剂或栓塞剂与化疗剂的混合物，并且通过经由导管实现的血供来给药。

本发明的药物组分可以制成口服、肠外、瘤内、肿瘤周边、淋巴管内、组织内、静脉内(IV)、动脉内及颅内给药。

本发明还涉及一种患有缺铁性贫血且需要铁置换的患者的治疗方法，包括将本发明的磁性粒子分散体或药物组分肠外注入。

在技术领域中，本发明的新粒子分散体还可以用于制造电介体、色素、功能性涂层，比如用于在制造不含金属的部件时进行最终检查。

提供以下粒子解释本发明的磁性粒子分散体的制备及其在交变磁场中的物理行为。这些例子绝不具有限制作用。

图1展示了根据本发明的一些分散体与比较的MPS测量值(奇数次谐频)。图1a展示了例子1、溶液2、例子10、溶液5、和图1b展示了例子8、溶液5和图1c展示了例子11、溶液1-3和图1d展示了比较例1、沉淀物4和上清液1-2及图1e展示了比较例2和图1f展示了与例子15、溶液2比较的例子15、溶液1。

图2展示了例子4的溶液2的TEM图像。

图3展示了例子1的溶液2的TEM图像。

图4展示了例子2的溶液2的TEM图像。

图5展示了例子8的溶液5的TEM图像。

图6展示了例子10的溶液5的TEM图像。

图7展示了例子14的肝药动学的磁共振图像。肝脏内的信号损失显示了快速血液清除率，而信号增加显示了非磁性体铁存储的降低。

图8展示了在例子13中的雄性斯普雷格道力老鼠身上注射前(a)和注射后(b)的T1加权(T1e)的梯度回波(GRE)MR图像。

图9展示了例子10的右旋糖苷-抗体结合测试的结果。

在图2-6中，单核粒子的尺寸以一般笔划给出，多核粒子用宽笔划示出，而多核粒子的单核用下划线表示。

磁性粒子分散体的制备

例子1(NH₄OH作为基础物，添加了多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将1.98g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将2ml的氢氧化铵水溶液(25wt％NH₃)添加到一个部位，并且搅拌超过5分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌超过10分钟(分散体的pH值为8.81)。此后，加入羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)并且搅拌10分钟。将混合物在90C下加热600分钟。然后进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，并且进行另一次20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，进行超声波处理5分钟，并且磁性分离20分钟，并且将上清液倒出。沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约25ml。将分散体在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约25ml(溶液1)以获得溶液1。将沉淀物与25ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离一晚上后，用吸液管去掉大约25ml的溶液(溶液2)以获得溶液2。沉淀物可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：3.74g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：11.47％；水力尺寸：24,4-43,8nm

溶液2的分析数据：铁含量：0.71g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：12.61％；水力尺寸：24,4-43,8nm

例子2(KOH作为基础物，在涂设及添加多聚糖之前凝集)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将1.98g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将22ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约5分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.03)。此后，执行磁性分离5分钟，将上清液倒出和丢弃。将沉淀物与100ml的水接触并且在磁铁上另外放置10分钟。在搅拌10分钟后，在90C温度下对悬浮体加热30分钟，随后将4.2g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且搅拌5分钟。将混合物在90C下加热420分钟。然后进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，并且将上清液倒出，沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约30ml。将分散体在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约20ml(溶液1)以获得溶液1。将沉淀物与25ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液逐滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离一晚上后，用吸液管去掉大约23ml的溶液(溶液2)以获得溶液2。沉淀物可用于下一次试验。将沉淀物与25ml的水及280mg的甘油磷酸混合，并且搅拌5分钟。在磁性分离一晚上后，用吸液管去掉大约30ml的溶液(溶液3)以获得溶液3。沉淀物可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：2.20g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：13.11％；水力尺寸：18,2-32,7nm

溶液2的分析数据：铁含量：1.12g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：13.05％；水力尺寸：18,2-32,7nm

溶液3的分析数据：铁含量：0.48g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：14.08％；水力尺寸：24,0-37,8nm

例子3(KOH作为基础物，加入柠檬酸)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将1.98g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将22ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约5分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.05)。此后，执行磁性分离5分钟，将清洁的上清液倒出和丢弃。将沉淀物与50ml的水接触并且加入1.1g的柠檬酸水合物并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到90ml，并且在90C温度下加热90分钟。此后，执行磁性分离10分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物放在100ml的水中，进行另一次磁性分离10分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物放在100ml的水中，执行磁性分离10分钟，并且将上清液倒出，沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(30kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约30ml。将分散体在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约20ml(溶液1)以获得溶液1。将沉淀物与25ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为11。在磁性分离一晚上后，用吸液管去掉大约20ml的溶液(溶液2)以获得溶液2。沉淀物可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：0.78g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：6.25％；水力尺寸：7,5-15,7nm

溶液2的分析数据：铁含量：0.56g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：6.93％；水力尺寸：11,7-21,0nm

例子4(KOH作为基础物，加入多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将44ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约10分钟。随后，将2ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为7.91)。此后，执行磁性分离5分钟，将清洁的上清液倒出和丢弃。将沉淀物与200ml的水接触并且在磁铁上放置另外15分钟。随后，将8g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到250ml，并且在90C温度下加热900分钟。此后，对所形成的100ml的混合物执行磁性分离20分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，执行磁性分离20分钟，并且将上清液倒出，将沉淀物放在200ml的水中，执行另一次磁性分离20分钟，并且将上清液倒出。将沉淀物放在200ml的水中，执行另一次磁性分离20分钟，并且将上清液倒出，同时将沉淀物丢弃或可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约40ml。将分散体在磁铁上放置15分钟，并且用吸液管去掉大约35ml(上清液1)，保留沉淀物(沉淀物1)，并且将上清液1在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约25ml(溶液1)以获得溶液1。将沉淀物1与40ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离15分钟后，用吸液管去掉大约42ml的溶液(上清液2)。将上清液2在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约40ml(溶液2)以获得溶液2。沉淀物可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：2.03g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：7.89％；水力尺寸：18,2-28,2nm

溶液2的分析数据：铁含量：1.05g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：8.63％；水力尺寸：18,2-32,7nm

例子5(KOH作为基础物，加入单糖和多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将44ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约5分钟。随后，将2ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.42)。随后，将8g的D-甘露醇加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到250ml，并且在90C温度下加热240分钟。将依然很热的150ml的该混合物在磁铁上放置15分钟，随后倒出。将沉淀物与100ml的水接触，并且将4.8g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且对分散体搅拌10分钟。将混合物在90C下加热510分钟。然后进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，并且将上清液倒出，将沉淀物放在200ml的水中，进行磁性分离20分钟，并且将上清液倒出。沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约40ml。沉淀物可用于下一次试验。

分析数据：铁含量：6.25g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：2.29％

例子6(KOH作为基础物，加入单糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在50ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将22ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约5分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为7.87)。随后，将4g的D-葡萄糖酸钠盐加入并且在室温下搅拌10分钟。将混合物在90C温度下加热240分钟。将0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到混合物中直到溶液的pH值大约为10。然后进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在100ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，并且将上清液倒出，将沉淀物放在100ml的水中，进行磁性分离20分钟，并且将上清液倒出。将沉淀物放在100ml的水中，进行磁性分离另外20分钟，并且将上清液倒出。沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约40ml。沉淀物可用于下一次试验。

分析数据：铁含量：4.58g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：1.02％

例子7(KOH作为基础物，加入多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将44ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约10分钟。随后，将2ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为7.98)。然后进行12分钟的磁性分离，将上清液倒出和丢弃。将沉淀物放在200ml的水中，并且在磁铁上另外放置15分钟。随后将8g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到250ml，并且在90C温度下加热450分钟。然后进行23分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物放在165ml的水中，进行另一次磁性分离23分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物放在165ml的水中，进行磁性分离23分钟，将上清液倒出。并且将沉淀物放在165ml的水中，进行另一次磁性分离23分钟，将上清液倒出，将沉淀物丢弃或沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约67ml。

将分散体在磁铁上放置15分钟，并且用吸液管去掉大约60ml(上清液1)，保留沉淀物(沉淀物1)，并且将上清液1在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约45ml(溶液1)以获得溶液1。将沉淀物1与67ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离15分钟后，用吸液管去掉大约80ml的溶液(上清液2)。将上清液2在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约70ml(溶液2)以获得溶液2。沉淀物可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：5.86g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：12.27％

溶液2的分析数据：铁含量：1.12g Fe/l；溶液2：铁含量中的二价铁含量：12.35％；水力尺寸：21,04-43,82nm

例子8(KOH作为基础物，加入多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将44ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约10分钟。随后，将2ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.05)。然后进行15分钟的磁性分离，将上清液倒出和丢弃。将沉淀物放在100ml的水中。随后将8g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到190ml，并且在90C温度下加热480分钟。然后对形成的混合物进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行磁性分离20分钟，将上清液倒出。将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，将上清液倒出，将沉淀物丢弃或沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约40ml。将分散体在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约30ml(溶液1)，将沉淀物1与25ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液2，将沉淀物2与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液3，将沉淀物3与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液4，将沉淀物4与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约25ml的溶液5，沉淀物5可用于下一次试验。

溶液1的分析数据：铁含量：8.71g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：7.37％；水力尺寸：15.7-28.2nm

溶液2的分析数据：铁含量：8.66g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：8.92％；水力尺寸：21.0-37.8nm

溶液3的分析数据：铁含量：2.40g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：8.05％；水力尺寸：21.0-37.8nm

溶液4的分析数据：铁含量：1.56g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：9.32％；水力尺寸：24.4-37.8nm

溶液5的分析数据：铁含量：1.28g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：8.79％；水力尺寸：28.2-43.8nm

例子9(羧基甲基化糊精钠盐)

将10.10g的氢氧化钠溶解在28ml的水中。在水中缓慢加入8.35g的糊精并且搅拌10分钟。随后加入140ml的异丙醇并且在室温下将混合物搅拌20分钟。此后，加入18.20g的溴乙酸并且在70℃下将混合物快速搅拌120分钟以便彻底溶解糊精，然后在室温下搅拌一晚上。在真空中将容积去掉，并且将残留物溶解在28ml的水中，通过252ml的冷甲醇将羧基甲基化糊精盐析出，并且在4℃下将混合物保存一晚上。随后过滤混合物，用甲醇清洗析出物，并且将其溶解在100ml的水中，在真空中蒸发，在50ml的水中分解，并且在60℃下干燥。产量：15.5g的羧基甲基化糊精钠盐(CM-Dextrin-Na)。

例子10(KOH作为基础物，加入多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将3.96g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在200ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，随后，将44ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约10分钟。随后，将2ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟。随后，将1ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.36)。然后进行15分钟的磁性分离，将上清液倒出和丢弃。将沉淀物放在100ml的水中。随后将8g的羧基甲基化的糊精钠盐(CM-Dextrin-Na,例子9)加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将溶液稀释到190ml，并且在90C温度下加热480分钟。然后对形成的混合物进行20分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行磁性分离20分钟，将上清液倒出。将沉淀物悬浮在200ml的水中，进行另一次磁性分离20分钟，将上清液倒出，将沉淀物丢弃或沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDaRC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约40ml。将分散体在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约30ml(溶液1)，将沉淀物1与25ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10。在磁性分离一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液2，将沉淀物2与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液3，将沉淀物3与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，用吸液管去掉大约25ml的溶液4，将沉淀物4与25ml的水接触，并且在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约25ml的溶液5，沉淀物5可用于下一次试验。

溶液4的分析数据：铁含量：0.56g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：5.60％；水力尺寸：21.0-32.7nm

溶液5的分析数据：铁含量：2.85g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：4.65％；水力尺寸：24.4-37.8nm

例子11(KOH作为基础物，加入多聚糖)

在室温下及在大气压下(20％的氧气)将11.88g的Fe(II)氯化亚铁四水合物在600ml的水中搅拌超过5分钟并且溶解。随后，将132ml的0.85N的氢氧化钾离水溶液添加到一个部位，并且搅拌大约10分钟。随后，将6ml的过氧化氢水溶液(5wt％)添加到一个部位，并且将溶液搅拌10分钟(分散体的pH值为8.45)。然后进行15分钟的磁性分离，将上清液倒出和丢弃。将沉淀物放在600ml的水中，并且在磁铁上放置另外15分钟。随后将24.08g的羧基甲基化的右旋糖苷钠盐(CMD-Na)加入并且在室温下搅拌10分钟。用水将混合物稀释到750ml，并且在90C温度下加热450分钟。然后进行23分钟的磁性分离，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在500ml的水中，进行另一次磁性分离23分钟，将上清液倒出，并且将沉淀物悬浮在500ml的水中，进行磁性分离23分钟，将上清液倒出。将沉淀物悬浮在500ml的水中，进行另一次磁性分离23分钟，将上清液倒出，将沉淀物悬浮在500ml的水中，进行另一次磁性分离23分钟，将上清液倒出，将沉淀物丢弃或沉淀物可用于下一次试验。将上清液与水结合，并且用水通过Vivaflow200过滤器(100kDa RC)的超滤而对上清液清洗，直到滤液的传导值小于10S，随后将其浓缩到大约200ml。

将分散体在磁铁上放置25分钟，并且用吸液管去掉大约180ml(上清液1)，保留沉淀物(沉淀物1)，并且将上清液1在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约150ml(溶液1)以获得溶液1和沉淀物2。将沉淀物1与180ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为11.5。在磁性分离25分钟后，用吸液管去掉大约180ml的溶液(上清液2)。将上清液2在磁铁上放置一晚上，并且用吸液管去掉大约155ml(溶液2)以获得溶液2和沉淀物3。沉淀物3可用于下一次试验。将沉淀物2与180ml的水接触，并且将0.85N的氢氧化钾水溶液一滴一滴加入，直到溶液的pH数值大约为10.3。在磁性分离一晚上分钟后，用吸液管去掉大约175ml的溶液(上清液3)以获得溶液3和沉淀物4。沉淀物4可用于下一次试验。对于例子18(在磷酸盐溶液中的磷酸盐吸收和铁的释放)、例子11，通过离心法(3112x g)并且借助Amicon Ultra-15离心过滤器单元(PLHK Ultracel-PLMembrane，100kDa)将溶液2浓缩到0.062M Fe/L(溶液2K)。

溶液1的分析数据：铁含量：3.29g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：3.48％；水力尺寸：21.0-32.7nm

溶液2的分析数据：铁含量：0.61g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：2.43％；水力尺寸：24.4-37.8nm

溶液3的分析数据：铁含量：1.79g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：2.01％；水力尺寸：24.4-37.8nm

例子12(肠外配方版本1)

例子7中的溶液2通过离心法(3112x g)并且借助Amicon Ultra-15离心过滤器单元(PLHK Ultracel-PL Membrane，100kDa)被浓缩。将4.2g的D-甘露醇和0.7ml(2g/l)的乳酸钠水溶液加入所形成的68ml的溶液中(0.171MFe/l)。随后，让溶液穿过0.2μm(醋酸纤维素)的针头过滤器(无菌过滤)并且在120℃和1bar的条件下高温灭菌20分钟。最终溶液的铁含量：0.165M/l Fe

例子13(肠外配方版本2)

例子7中的溶液2通过离心法(3112x g)并且借助Amicon Ultra-15离心过滤器单元(PLHK Ultracel-PL Membrane，100kDa)被浓缩。将0.48g的D-甘露醇和80μl(2g/l)的乳酸钠水溶液加入所形成的7.5ml的溶液中(0.041MFe/l)，并且加水形成8ml的总体积。随后，让溶液穿过0.2μm(醋酸纤维素)的针头过滤器(无菌过滤)并且在120℃和1bar的条件下高温灭菌20分钟。最终溶液的铁含量：0.039M/l Fe

例子14(肠外配方版本3)

将例子10中的8ml的溶液5(0.051M Fe/l)中加入0.48g的D-甘露醇。随后，让溶液穿过0.2μm(醋酸纤维素)的针头过滤器(无菌过滤)并且在120℃和1bar的条件下高温灭菌20分钟。最终溶液的铁含量：0.050M/l Fe

例子15(肠外配方版本4)

例子7中的溶液2通过离心法(3112x g)并且借助Amicon Ultra-15离心过滤器单元(PLHK Ultracel-PL Membrane，100kDa)被浓缩。将0.120g的D-甘露醇加入所形成的2ml的溶液中(0.170M Fe/l)。随后，让溶液穿过0.2μm(醋酸纤维素)的针头过滤器(无菌过滤)并且在120℃和1bar的条件下高温灭菌20分钟(溶液2)。最终溶液(溶液2)的铁含量：0.165M/l。

从图1f可以看出：可以对溶液1进行高温灭菌，而不会导致MPS信号的损失或改变，这证明了分散体的稳定性。

例子16(右旋糖苷-抗体结合测试)

通过将8ml的1％(wt/v)的低凝胶温度琼脂糖(Sigma-Aldrich,A9414)与2ml的测试铁药物化合物溶液(例子10中的溶液4，feraheme，正右旋糖苷控制、负控制)在0.9％的氯化钠溶液中的浓度为40μg Fe/ml的条件下混合而制备琼脂糖测试凝胶。

将琼脂糖测试化合混合物灌入陪替氏培养皿中。在凝胶后，制备出3mm的整体，并且填充5μl初始浓度的主反-右旋糖苷抗体克隆DX(StemCell Inc.,Nr.60026)。经过4℃温度下的2天培育后，借助PBS缓冲液将培养皿清洗三次，并且将副抗体Alexa Fluor 488羊抗小鼠IgG1(生命科技公司Nr.A21121)填充到所述整体。在25小时的培育后，借助PBS缓冲液将培养皿清洗三次，并且在4℃温度下在PBS缓冲液中继续培育三天。

借助Syngene G:Box(VWR公司)及图像软件Gene Snap(版本7.09)通过图像采集来记录。

      和正右旋糖苷控制显示了析出环，这在例子10中的溶液4及负控制(图9)的培养皿中没有出现。

该例子说明反右旋糖苷抗体不会与例子10中的溶液4中涂设有羧基甲基化糊精的磁性纳米粒子交叉反应。

例子17(例子13的药动学)

通过在西门子Magnetom Syncro Maestro Class(西门子,德国)上进行磁共振成像并且使用市场上可见的端线圈在3个雄性斯普雷格道力老鼠(查理士河,德国)对例子13的药动学进行检验。借助2D梯度回波序列，并且重复130ms，及5.4ms的回波时间，及40°的倾倒角，且切片厚度为2mm，并且平面分辨率为1x 1mm而获得了作为用于铁代谢主要目标器官的肝脏和脾脏的MR图像。

在进行0.045mmol Fe/kg体重的静脉注射之前及随后的5分钟、15分钟、30分钟、60分钟、24小时、2周和4周之后对老鼠成像。

在背景和肝脏中测量信号强度，并且将SNR计算如下：SNR＝器官信号/背景信号。

在15分钟内，肝脏的SNR从12.34±1.5降到0.86±0.2，并且脾脏的SNR从10.97±3.2降到1.6±4.1。24小时候，SNR维持在这些较低数值。在14天内，肝脏信号增加使得SNR为6.01±2.6，而脾脏的SNR为9.8±3.5。4周后，肝脏的SNR为8.21±2.0，而脾脏的SNR达到底线数值11.8±2.8。

结论是：MRI表明了铁代谢中涉及的细胞具有快速清除率，且信号的增加表明铁晶体核三氧化二铁结构在非磁性体铁化合物中具有良好的降解性(图7)。

该例子表明例子13中的粒子成份是生物可降解的。

例子18(磷酸盐吸收及在磷酸盐溶液中的铁释放)

在pH7的磷酸钠水溶液中确定磷酸盐的吸收。使用磷酸二氢钠(S0751,Sigma-Aldrich,慕尼黑,德国)制备40mM的磷酸盐溶液(溶液A)。通过加入氢氧化钠或盐酸而将pH调为7。

将1ml的溶液A作为水介质，制备此后提供的产品例子和比较例子，且铁含量为在37°下的3ml的总体积(溶液B)中占据0.1mmol。在37°下将溶液B培育2小时。通过3kDa Amicon ultracel Ultra-0.5ml超速离心法过滤器(9900x g)对溶液过滤。将0.5ml的稀释溶液(与水1:500)的可分量与0.01ml的10％的抗坏血酸维生素C、0.02ml的钼酸盐试剂(25ml 13％的ammoniumheptamolybdat+75ml 9M硫磺酸+25ml 0.35％的锑钾水合酒石酸盐)及0.47ml的蒸馏水(bidestilled water)混合。在室温下培育30分钟后，在880nm处测量到吸光率(Specord 205,Analytic Jena AG,德国)。根据校准曲线计算磷酸盐(0-4mg PO₄-/l)。对于铁分析而言，将0.2ml的滤出液与0.1ml 10％的盐酸羟胺及0.7ml 0.1％1.10的邻二氮杂菲混合(邻二氮杂菲法)。在室温下培育15分钟后，在510nm处测量到吸光率(Specord 205,Analytic Jena AG,德国)。根据校准曲线计算铁的浓度(1-10mg iron/ml)。

      表1

      

表1展示了例子10(溶液5)、例子11(溶液2)、例子11(溶液2k)和比较例子2相对于及的磷酸盐结合能力。数据显示本发明的分散体的磷酸盐结合能力优于(具有较低值)及本发明的铁释放率优于及

该例子展示了例子10的溶液5)和例子11的溶液2k相对于及的例子11(溶液2k)和比较例子2相对于及比较例子2具有较低的磷酸盐结合能力。较高的磷酸盐结合能力可能导致低磷酸盐血症。

例子19(非临床安全测试)

在体重为300g的雄性斯普雷格道力老鼠(查理士河,德国)身上测试抗药性。以3mmol Fe/kg体重的剂量通过在2分钟内慢速推注到静脉内的侧尾静脉的方式针对最终药物例子12给药。以相同的剂量对测试。开始前及在5、15、30、45、60、120、180、240分钟和24小时的时间，将老鼠小心放置在makrolon箱内1分钟，以观察行为和重要迹象。收集自然排尿并且借助Siemens8SG分析病理学尿液参数。没有观察到不利反应的迹象。在检测时段内没有发现尿液参数的变化。可以得出结论：2mmolFe/kg是针对上述测试例子的，并且无可见有害作用水平(NOAEL).与此相反的是：在注入之后，老鼠没有出现不利影响的临床迹象，但尿液Mulstix展示蛋白尿超过了300mg/l水平的剧烈增加，且伴随有轻微的2个加号的血红素尿。尿液参数的病理学变化已在给药后的24小时彻底标准化。

该例子表明老鼠对例子12具有很高的抗药性，这表明3mmol Fe/kg体重的肠外剂量没有副作用。

例子20(例子13的短期血液药动学)

通过磁共振成像对例子13的短期血液药动学进行检查，在对雄性斯普雷格道力老鼠(300g的体重,Charles River Sulzfeld)静脉内注射例子13中的0.045mmol Fe/kg体重之前及之后每隔5分钟一直到30分钟的时间在Siemens Magnetom Syncro Maestro Class上并且借助市场上可见的端线圈对老鼠成像，且在前段朝向进行，且具有T1松弛时间加权的三维梯度回波序列(重复时间为5ms，回波时间为1.2ms，倾倒角为60°)，且面内分辨率为0.6x0.6mm，且切片厚度为0.5mm。随着时间过程而对腔静脉内的信号强度进行测量。借助根据第一阶运动学的单指数拟合而计算信号血液半衰期。在静脉注射后，仅仅在血管内观察到了明显的信号增加，其保持了例子13中的4.4分钟的半衰期。

该例子说明：例子13中的例子在对老鼠静脉注射后具有4.4分钟的循环半衰期(血管内)。

例子21(在根据M.R,Jahn等人的European Journal of pHarmaceutics andBiopharmaceutics 2011,78,480-491.的酸性条件下的降解)

在铁化合物浓度为10mg/L的0.9％氯化钠/0.2375M HCl的溶液中检测铁化合物的酸性水解。在室温下将混合物轻轻摇晃50小时，然后借助3kDaAmicon Ultra-0.5ml超速离心过滤器在5900x g下对其过滤，通过邻二氮杂菲法测量滤出液的铁含量。

表2展示了酸性条件下例子8的溶液5和例子10的溶液5相对于比较例子2的快速水解。可以认为：例子8的溶液5和例子10的溶液5的多核形状产生了比比较例子2的较大晶体更大的用于水解反应的表面。这显示本发明的分散体具有良好的生物可降解性。

      表2

      

该例子表明酸性条件下例子8的溶液5和例子10的溶液5相对于比较例子2的快速水解。这显示了良好的生物可降解性。

比较例子1

根据Dutz,S,J H Clement,D Eberbeck,T Gelbrich,R Hergt,R Müller,JWotschadlo和Zeisberger的“生物医学应用中的磁性多核纳米粒子的铁磁流体”(“Ferrofluids of Magnetic Multicore Nanoparticles for BiomedicalApplications”，Journal of magnetism and magnetic materials 321,no.10(2009):doi:10.1016/j.jmmm.2009.02.073)制备多核纳米粒子。

以0.75ml/min的速率缓慢将1M NaHCO₃溶液加入FeCl₂/FeCl₃溶液中(铁的总浓度：0.625M；Fe²⁺/Fe³⁺比值＝1/1.3)。当pH数值达到8时，停止加入重碳酸盐溶液。在释放CO₂的情况下对形成的褐色析出物在100℃加热5分钟。用去离子水清洗3次所制备的粒子，并且通过添加稀释的氯化氢而将所形成的悬浮体的pH数值调节为2-3。然后借助超声波(Sonorex Digital10P,Bandelin electronic)处理几秒钟而将混合物搅匀，然后将其加热到45℃。将CMD/MCNP比值为1：3的CMD(CMD钠盐，Fluka)水溶液添加到悬浮体中并且在45℃搅拌60分钟。通过去离子水清洗涂设后的粒子，并且在实验室离心机(Labofuge 400R,Heraeus Sepatech)中在1029x g和20℃的温度下进行离心分离。保留沉淀物并且去掉上清液。在1525x g下再次离心分离上清液。在2521x g和2958x g下将该过程重复2次。总共获得了8部分(4份沉淀物及4份上清液)。

其表明：获得的粒子分散体的磁性属性无法与本发明的其中之一进行比较(图1d)。另外，所获得的粒子分散体没有展示出良好的稳定性及较高的凝集趋势，因此限制了其作用肠外药物的用途。

比较例子2

根据文献WO03/035113A1(BERLIN HEART AG[DE]；GANSAUCHRISTIAN[DE]；BUSKE NORBERT[DE]；GOETZ)1May 2003(2003-05-01)制备多核纳米粒子，第15页的例子1及第22页的；例子17。

第15页的例子1：

将10g的β-环式糊精与200ml的2-丙醇混合并且在搅拌的同时加热到40℃。加入溶液1(20ml水中含6g氢氧化钠的水溶液)和溶液2(40ml水中含15g的氯醋酸钠盐)并且将所形成溶液加热至40℃，同时快速搅拌90分钟。在冷却到室温后，将2-丙醇相倒出，将残留物(较低的相)调整为pH为8，并且用120ml的甲醇处理以便析出初级产品。将甲醇溶液倒出，将析出物溶解于100ml的水中，并且穿过酸性离子交换树脂(Dowex 50)。将所形成的溶液透析一晚上，并且冻干以便获得羧基甲基-β-环式糊精。

第22页的例子17：

将20g的Fe(II)氯化物溶解到300ml的水中，加热到70℃并且在搅拌的同时用40ml 6M的氢氧化钾水溶液处理。随后缓慢加入9.7ml的10wt％的过氧化氢水溶液并且在70-75℃将形成的溶液搅拌40分钟。借助磁铁分离析出物，并且多次用水清洗，与200ml的水混合。将混合物的pH调整为1.5，并且将混合物加热到50℃。此后，将1.5g的羧基甲基-β-环式糊精溶液(第15页的例子1)及40ml的水加入，并且在50℃将形成的混合物搅拌30分钟。借助磁铁分离悬浮体，用水清洗多次，悬浮在40ml的水中，用3M的氢氧化钠水溶液中和，并且通过超声波分散。

分析数据：铁含量：34.85g Fe/l；铁含量中的二价铁含量：15.57％；水力尺寸：78.8-141.8nm

其表明：获得的粒子分散体的磁性属性无法与本发明的其中之一进行比较(图1e)。另外，所获得的粒子分散体没有展示出良好的稳定性及较高的凝集趋势，因此限制了其作用肠外药物的用途。

本发明分散体的MPS测量值与的比较

在磁粒子谱仪(MPS)(Bruker Biospin,德国)中且在10mT、25,2525kHz及36,6℃下对例子1(溶液2)、例子2(溶液2、3)、例子4(溶液2)、例子7(溶液2)、例子8(溶液5)及例子10(溶液5)的未稀释样本测量10秒。为了进行比较，用水将市场上可见的分散体稀释至33mmolFe/L，并且在相同条件下测量。在生命科技公司的PCR试管中进行测量，且样本体积为30μl。为了进行评估，将与磁矩幅度对应的每个谐频的获得的测量值规格化为每个样本的相应铁含量，并且A_k(单位是Am²/mol Fe)用表示。结果展示在表3和图1中。仅仅展示了奇数次谐频。

      表3

      

      

从表3可以看出：本发明的分散体优于制备物。比如，例子1的溶液2优于的程度为在第3次谐频处的系数为2，而在第51次谐频处的系数为6。

Claims (17)

1.一种磁性粒子分散体，包括氧化铁的单晶体和/或多晶体纳米粒子，及在所述氧化铁分散体中的含量为至少40wt％的纳米粒子集料，其中，纳米粒子及纳米粒子集料上涂设药学上可接受的涂层材料，所述涂层材料选自包含以下材料的小组：合成聚合物、羧酸或羟基羧酸、单糖、乙糖、多聚糖或其混合物，当置入交变磁场时，所述分散体展示了非线性磁化行为，并且在基频为25KHz、通量密度为10mT且温度为36,6℃时，铁含量为10-90mmolFe/l的分散体产生并且借助磁粒子谱仪测量的磁矩幅度值A_k的范围是：在三次谐频处为从0.31045到15.79576Am²/mol Fe，在21次谐频处为从3,78193·10^-4到2,61583·10^-2Am²/mol Fe，而在51次谐频处为从3,98370·10^-6到1,23649·10^-4Am²/mol Fe。

2.根据权利要求1所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述单纳米粒子和纳米粒子集料的平均粒子尺寸(水力直径)为10-80nm。

3.根据权利要求1或2所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述药学上可接受的涂层材料为选自以下小组的多聚糖：右旋糖苷、淀粉、几丁聚糖、黏多聚糖(GAG)、磷酸淀粉、糊精、麦芽糖糊精、聚麦芽糖、阿拉伯树胶、菊粉、褐藻酸及其衍生物或其混合物。

4.根据权利要求3所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述药学上可接受的涂层材料为羧化多聚糖，优选地为羧化甲基化的多聚糖，更优选地为羧基甲基化的右旋糖苷或羧基甲基化的糊精。

5.根据权利要求1或2所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述药学上可接受的涂层材料为选自以下小组的单糖：D-甘露糖醇、葡萄糖、D-甘露醇、果糖、山梨糖醇、纤维醇，优选地为D-甘露糖醇。

6.根据权利要求1或2中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述药学上可接受的涂层材料为选自以下小组的羧酸和羟基羧酸：柠檬酸、苹果酸、酒石酸、葡萄糖酸、脂肪酸或其混合物，优选地为柠檬酸或D-葡萄糖酸。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述纳米粒子氧化铁包括四氧化三铁(Fe₃O₄)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、混合其他氧化物Mo、Cr、Mn、Co、Cu、Ni、Zn的铁或其混合物，优选地为四氧化三铁和/或三氧化二铁，更优选地四氧化三铁和/或三氧化二铁，且其占氧化铁总量的至少70wt％。

8.一种制备根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体的方法，包括5个步骤a)到e)：

a)利用碱性溶液将铜绿从铁(II)盐溶液中碱性析出，其中添加的碱性溶液的量确保在步骤b)之后获得的具有氧化铁纳米粒子的分散体的pH值在7.9-9.0之间；

b)利用氧化剂进行氧化以便形成包括四氧化三铁和三氧化二铁的纳米粒子氧化铁晶体；

c)可选地，通过磁性分离对粒子进行净化；

d)将粒子上涂设药学上可接受的涂层材料，并且随后在85℃到100°C的温度下加热，或在85到100℃的温度下加热或在100到400℃的温度下且在1到240bar的压力下进行高温灭菌，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸；或

d)在85℃到100℃的温度下加热未涂设的粒子，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸，随后将粒子上涂设药学上可接受的的涂层材料，然后在85℃到100℃的温度下加热，或在100到400℃的温度下且压力为1到240bar进行高温灭菌，以便影响粒子的生长、凝集和尺寸；及

e)通过磁性分离对获得的粒子进行分馏，通过超滤、透析、离心法和/或膜渗滤对粒子清清洗，直到滤液或上清液的传导值小于10S，然后在没有添加碱或添加碱后通过磁性分离对粒子再次分馏。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：氯化亚铁四水合物或硫酸酯七水混合物的水溶液用作铁(II)盐溶液。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：步骤b)中的氧化借助H₂O₂、纯氧、大气中的氧气、NaNO₃、NaClO₄和NaOCl作为氧化剂，优选地以H₂O₂作为氧化剂。

11.根据权利要求8-10中任何一项所述的方法，其特征在于：加热以便影响根据步骤d)或d’)的涂设或未涂设粒子的凝集和生长是在85到95℃温度下执行的，最优选地在大约90℃的温度下执行。

12.根据权利要求7-10中任何一项所述的方法，其特征在于：在步骤d)中的加热进行2-36小时，尤其是4-20小时，特别优选地加热7.5-15小时。

13.一种药物组分，其包含根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体，或根据权利要求8-12中任何一项制备的磁性粒子分散体及药学上可接受的辅助物质。

14.根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述磁性粒子分散体为根据权利要求8-12中任何一项或权利要求13的药物组分制备的磁性粒子分散体，且具有以下用途：通过磁粒子成像(MPI)或磁共振成像(MRI)实现的疾病诊断，优选地诊断脾脏疾病、骨髓疾病、淋巴结疾病、心血管疾病、肿瘤和中风，及在肿瘤分期中的用途。

15.根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述磁性粒子分散体为根据权利要求8-12中任何一项或权利要求13的药物组分制备的磁性粒子分散体，及其在通过MPI进行的细胞跟踪中的用途。

16.根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述磁性粒子分散体为根据权利要求8-12中任何一项或权利要求13的药物组分制备的磁性粒子分散体，及其在体温过高症和肿瘤治疗中的用途。

17.根据权利要求1-7中任何一项所述的磁性粒子分散体，其特征在于：所述磁性粒子分散体为根据权利要求8-12中任何一项或权利要求13的药物组分制备的磁性粒子分散体，及其在治疗尤其是通过肠外铁置换治疗缺铁性贫血的用途。