CN105381463A - 一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法 - Google Patents

一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，取一定量聚二氧六环酮共聚物溶于乙腈中，将表面修饰有羟基基团或小分子的磁性颗粒分散于有机溶剂中，并加入聚二氧六环酮共聚物溶液于搅拌条件下混合；将混合溶液室温下加入水溶液搅拌；室温常压或者减压下挥去有机溶剂，磁性分离或离心分离，去离子水清洗数遍，低温冷冻干燥或室温真空干燥。本发明所制备的聚二氧六环酮共聚物包覆的四氧化三铁颗粒粒径均匀，分散良好，分为微米级(1-100微米)与纳米级(30-500纳米)两类，磁饱和强度较高足以进行磁分离。

Description

一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法
技术领域
本发明属于纳米及微米级聚合物包覆铁氧体磁性颗粒的制备技术领域，尤其涉及一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法。
背景技术
聚(1,4-二氧六环-2-酮)(PPDO)又称为聚二氧环己酮或聚二氧六环酮，作为一种脂肪族聚醚酯，其分子结构中及含有酯键也含有醚键，具有良好的生物相容性和生物降解性，被成功用于手术缝合线、骨组织修复材料以及药物缓释材料，特别在抗癌药物，心脏病药物和高血压药物等需长期给药的系统中更显示出其独特的优势。在给药系统中，为了增加药物的靶向性，往往会加入磁性纳米颗粒，利用其独特的超顺磁性特性，在外加磁场的诱导下发挥“磁性导弹”的作用，从而靶向于病灶。但是聚二氧六环酮由于其强结晶性能，及结晶后明显下降的溶解性能，在制备聚合物包覆的磁性颗粒时受限。
目前可用于载药体系的包覆磁性颗粒的生物相容性聚合物主要有天然高分子和人工合成高分子。天然高分子包括壳聚糖，葡聚糖，纤维素，肝素，淀粉和环糊精等聚多糖，人工合成高分子主要有聚乳酸及其共聚物，聚丙烯酸酯类聚合物，聚丙烯酰胺类聚合物，聚乙烯醇，聚原酸酯，聚丙烯腈，聚苯乙烯，硅胶等作为包覆材料，或直接包覆，或利用小分子交联剂将聚合物与磁性颗粒链接从而实现包覆。
中国专利网查询及现有国内外文献均未见报道用聚二氧六环酮共聚物包覆磁性颗粒的制备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，旨在解决聚二氧六环酮的强结晶性能和不良的溶解性能，在制备聚合物包覆的磁性颗粒时受限的问题。
本发明是这样实现的，一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，该聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法包括：
步骤一，取一定量聚二氧六环酮共聚物溶于乙腈1-50ml中，将表面修饰有羟基基团或小分子的磁性颗粒分散于有机溶剂1-50ml中，磁性颗粒的浓度为浓度为0.1-10mg/ml，并加入聚二氧六环酮共聚物溶液于搅拌条件下混合；
步骤二，将混合溶液室温下加入10-1000ml水溶液搅拌；
步骤三，室温常压或者减压下挥去有机溶剂，磁性分离或离心分离，去离子水清洗数遍，低温冷冻干燥或室温真空干燥12-72小时。
进一步，所述步骤一中聚二氧六环酮为甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇，聚二氧六环酮-聚乙二醇-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇，聚二氧六环酮-聚己内酯-聚乙二醇-聚二氧六环酮-聚己内酯中的一种。
进一步，所述步骤一中乙腈或为二甲亚砜或卤代烃有机溶剂，所述羟基基团或为羧基、氨基、巯基、柠檬酸、油酸、多巴胺基团中的一种。
进一步，所述步骤一中小分子的磁性颗粒为Fe2O3、Fe3O4或MFe2O4中的一种，所述MFe2O4中的M分别为Co，Mn，Zn,Cu,Mg，Ni中的一种。其晶粒尺寸为3nm-40nm.
进一步，所述步骤一中有机溶剂包括烷烃溶剂，二氯甲烷，三氯甲烷，乙腈，二甲亚砜溶剂中的一种。
进一步，所述步骤二中水溶液为pH7.4磷酸缓冲溶液(PBS),0.1-5％PVA水溶液，1-30％PEG水溶液，或者0.1-10％十二烷基硫酸钠，泊洛沙姆等乳化剂水溶液中的一种。
进一步，所述步骤一中甲氧基聚乙二醇和聚乙二醇的分子量为500-40000g/mol,按重量比占各共聚物组分0-90％；聚己内酯片段按重量比占共聚物组分0-49％；聚二氧六环酮片段按重量比占共聚物组分1-80％。
进一步，所述步骤一中共聚物加入量为0.1g-10g/ml。
进一步，所述步骤一和步骤二中搅拌速度为300-3000r/min。
本发明针对聚二氧六环酮的强结晶性能和不良的溶解性能，通过在聚二氧六环酮链段上引入聚乙二醇改善其结晶后的溶解性，并进一步引入PCL链段，降低其结晶性能，利用其分子结构中的酯键和醚键和铁氧体结晶表面金属离子位点结合并包埋在其中，形成稳定的聚合物包覆的铁氧体颗粒，实现保护铁氧体的作用，同时结晶及疏水片段利于疏水性药物的装载。
本发明采用预先用小分子修饰过的，或表面带羟基的铁氧体为原料，用溶剂挥发法制备聚二氧六环酮共聚物包覆的铁氧体颗粒。所得颗粒尺寸可控，分布均匀，饱和磁强度高，可实现磁性分离纯化，并便于实现磁性导向作用。
本发明所制备的聚二氧六环酮共聚物包覆的四氧化三铁颗粒粒径均匀，分散良好，分为微米级(1-100微米)与纳米级(30-500纳米)两类，磁饱和强度较高足以进行磁分离。
附图说明
图1是本发明实施例提供的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法流程图。
图2是本发明实施例中聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒的扫描电镜照片
图3是本发明实施例中制备聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒的磁滞回线。(剩磁随所选择的原料四氧化三铁颗粒晶粒尺寸减小而减小)
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明针对聚二氧六环酮的强结晶性能和不良的溶解性能，通过在聚二氧六环酮链段上引入聚乙二醇改善其结晶后的溶解性，并进一步引入PCL链段，降低其结晶性能，利用其分子结构中的酯键和醚键和铁氧体结晶表面金属离子位点结合并包埋在其中，形成稳定的聚合物包覆的铁氧体颗粒，实现保护铁氧体的作用，同时结晶及疏水片段利于疏水性药物的装载。
本发明采用预先用小分子修饰过的，或表面带羟基的铁氧体为原料，用溶剂挥发法制备聚二氧六环酮共聚物包覆的铁氧体颗粒。所得颗粒尺寸可控，分布均匀，饱和磁强度高，可实现磁性分离纯化，并便于实现磁性导向作用。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，该聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法包括：
S101：取一定量聚二氧六环酮共聚物溶于乙腈1-50ml中，将表面修饰有羟基基团或小分子的磁性颗粒分散于有机溶剂1-50ml中，磁性颗粒的浓度为浓度为0.1-10mg/ml，并加入聚二氧六环酮共聚物溶液于搅拌条件下混合；
S102：将混合溶液室温下加入10-1000ml水溶液(为pH7.4磷酸缓冲溶液(PBS),0.1-5％PVA水溶液，1-30％PEG水溶液，或者0.1-10％十二烷基硫酸钠，泊洛沙姆等乳化剂水溶液)搅拌；
S103：室温常压或者减压下挥去有机溶剂，磁性分离或离心分离，去离子水清洗数遍，低温冷冻干燥或室温真空干燥12-72小时。
所述步骤一中聚二氧六环酮为甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮(mPEG-PDDO)，甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇(mPEG-PDDO-mPEG)，聚二氧六环酮-聚乙二醇-聚二氧六环酮(PDDO-PEG-PDDO)，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮(mPEG-PCL-PDDO)，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇(mPEG-PCL-PDDO-mPEG)，聚二氧六环酮-聚己内酯-聚乙二醇-聚二氧六环酮-聚己内酯(PDDO-PCL-PEG-PDDO-PCL)中的一种。
所述步骤一中乙腈或为二甲亚砜、卤代烃有机溶剂，所述羟基基团或为羧基、氨基、巯基、柠檬酸、油酸、多巴胺基团中的一种。
所述步骤一中小分子的磁性颗粒为Fe2O3、Fe3O4或MFe2O4中的一种，所述MFe2O4中的M分别为Co，Mn，Zn,Cu,Mg，Ni中的一种。
所述步骤一中有机溶剂包括烷烃溶剂，二氯甲烷，三氯甲烷，乙腈，二甲亚砜溶剂中的一种。
所述步骤二中水溶液为pH7.4磷酸缓冲溶液(PBS),0.1-5％PVA水溶液，1-30％PEG水溶液，或者0.1-10％十二烷基硫酸钠，泊洛沙姆等乳化剂水溶液中的一种。
所述步骤一中甲氧基聚乙二醇和聚乙二醇的分子量为500-40000g/mol,按重量比占各共聚物组分1-90％；聚己内酯片段按重量比占共聚物组分0-49％；聚二氧六环酮片段按重量比占共聚物组分1-80％。
所述步骤一中共聚物加入量为0.1g-10g/ml。
所述步骤一和步骤二中搅拌速度为300-3000r/min。
下面结合实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
1)mPEG-PDDO(mPEG分子量5k，占分子重量75％)0.5g溶于5ml乙腈，将油酸修饰的四氧化三铁纳米颗粒(2mg)分散在2ml正庚烷溶液中，两相混合搅拌。
3)将混合好的溶液滴加进70mlPBS缓冲液中，500转/分搅拌。
3)减压条件下挥去有机溶剂，磁性分离，去离子水清洗数遍。
4)室温真空干燥48小时。
实施例2
1)mPEG-PDDO-mPEG(mPEG分子量5k，占分子重量50％)1g溶于4ml二甲亚砜，将羟基修饰的四氧化三铁纳米颗粒2mg分散在2ml二甲亚砜中，两相混合搅拌。
2)将混合好的溶液滴加进10％PEG溶液中，600转/分搅拌。
3)减压条件下挥去有机溶剂，磁性分离，去离子水清洗数遍。
4)室温真空干燥48小时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，该聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法包括：
步骤一，取0.1-10g聚二氧六环酮共聚物溶于乙腈1-50ml中，将表面修饰有羟基基团或小分子的磁性颗粒分散于有机溶剂1-50ml中，磁性颗粒的浓度为于浓度为0.1-10mg/ml，并加入聚二氧六环酮共聚物溶液于搅拌条件下混合；
步骤二，将混合溶液室温下加入10-1000ml水溶液搅拌；
步骤三，室温常压或者减压下挥去有机溶剂，磁性分离或离心分离，去离子水清洗3-5遍，低温冷冻干燥或室温真空干燥12-72小时。
2.所述步骤一中聚二氧六环酮为甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇，聚二氧六环酮-聚乙二醇-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮，甲氧基-聚乙二醇-聚己内酯-聚二氧六环酮-甲氧基聚乙二醇，聚二氧六环酮-聚己内酯-聚乙二醇-聚二氧六环酮-聚己内酯中的一种。
3.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一中乙腈或为二甲亚砜、卤代烃有机溶剂中的一种或两种或多种混合，所述羟基基团或为羧基、氨基、巯基、柠檬酸、油酸、多巴胺基团中的一种。
4.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一中小分子的磁性颗粒为Fe2O3、Fe3O4或MFe2O4中的一种，所述MFe2O4中的M分别为Co，Mn，Zn,Cu,Mg，Ni中的一种。
5.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一中有机溶剂包括烷烃溶剂，二氯甲烷，三氯甲烷，乙腈，二甲亚砜溶剂中的一种。
6.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤二中水溶液为pH7.4磷酸缓冲溶液(PBS),0.1-5％PVA水溶液，1-30％PEG水溶液，或者0.1-10％十二烷基硫酸钠，泊洛沙姆等乳化剂水溶液中的一种。
7.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一中甲氧基聚乙二醇和聚乙二醇的分子量为500-40000g/mol,按重量比占各共聚物组分1-90％；聚己内酯片段按重量比占共聚物组分0-49％；聚二氧六环酮片段按重量比占共聚物组分1-80％。
8.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一中共聚物加入量为0.1g-10g/ml。
9.如权利要求1所述的聚二氧六环酮共聚物包覆的磁性颗粒制备方法，其特征在于，所述步骤一和步骤二中搅拌速度为300-3000r/min，所述的室温为21℃。
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