CN111617266A - 一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法 - Google Patents

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曹英豪
蔡开琳
古俊楠
欧阳君
郑昌敏
刘胜利
左华坤
邓胜和
毛富巍
薛一凡
李航
刘兴华
吴轲
王继亮
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Abstract

本发明适用于磁性纳米材料技术领域，提供一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，将石墨粉经hummers法生成石墨烯后加入DEG溶液中，采用超声处理获得石墨烯溶液，然后将尿素、氯化铁和硫酸亚铁配置成混合溶液，在回流条件下，将石墨烯溶液与混合溶液在一定温度下水解一段时间，即得到磁定位标记材料，本发明所制备的定位标记材料比常规磁性纳米材料有更强的稳定、磁性以及物理、化学性质，应用于生物体内有更好的生物安全性，并且不易被生物降解。

Description

一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法
技术领域
本发明属于磁性纳米材料技术领域，尤其涉及一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法。
背景技术
磁性材料在工业和医学中已得到了广泛的研究与应用，如今磁性纳米材料由于更优良的物理、化学性质以及具备超顺磁性、高磁能积、不易退磁等磁特性，使得其在生物医学上的应用有着更突出的优势。目前磁性纳米材料包括有应用广泛的四氧化三铁纳米颗粒，和稀土类磁性纳米颗粒如钕铁硼类、钐钴类、铝镍钴类等，而在磁性纳米材料的制备应用当中，对纳米颗粒进行生物修饰改善性质极为重要，包括有葡聚糖、PEG、脂质体、羧甲基壳聚糖等。
消化道小病灶探测设备主要工作原理就是依靠预先在体内留存的磁标记材料，根据磁感应原理产生特异性信号，目前最重要的难点在于该材料的研发。传统的标记材料如染色剂、纳米碳混悬注射液，存在稳定不足、容易弥散以及引发局部组织炎症等风险，并且无磁性难与探测设备配合使用；曾用于术前定位肿瘤的标记物如金属夹等容易脱落、术中难以触摸识别。磁性材料基于优良的物理、化学性质以及具备超顺磁性、高磁能积、不易退磁等磁特性，在生物医学上的应用有着突出的优势。目前磁性材料在医学上已应用于肿瘤靶向治疗、磁热疗、麻醉靶向药物、骨修复、光动力疗法和磁共振增强剂等，但将磁性材料应用于定位临床中的疾病病灶的探索微乎其微。前期实验使用的四氧化三铁悬浮液，由于电导率较低，无法采用电生磁的方法实现信号探测，大大限制了探测设备的功能。
消化道定位标记物在保证生物安全性的基础上，黏膜下的滞留性、稳定性以及在消化道腔壁外侧确认标记物的精确度、操作难易程度是关键。曾用于术前定位肿瘤的标记物如钛夹等容易脱落、术中难以触摸识别；纳米碳、亚甲蓝和印度墨汁等染色剂的稳定性不足、容易弥散以及引发局部组织炎症等风险使得临床上的使用一直受限；术中内镜对于定位病灶有很高的准确率，但由于需耗费大量人力、物资以及内镜操作造成的消化道胀气影响后续手术，使得其未能广泛开展，以往医学上磁性材料的应用多集中于靶向治疗、磁热疗、磁共振成像等，而制备稳定的磁性定位标记材料用于病灶黏膜下注射的探索及研究极少。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，旨在解决现有的磁性材料不易注射和过往定位材料的稳定性不足、容易弥散、产生组织炎症等缺陷和其他定位方法操作繁琐、难以扩大开展等问题。
所述制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将石墨粉经hummers法生成石墨烯后加入DEG溶液中，采用超声处理获得石墨烯溶液；
步骤S2：将尿素、氯化铁和硫酸亚铁配置成混合溶液；
步骤S3：在回流条件下，将步骤S1获得的石墨烯溶液与步骤S2获得的混合溶液在一定温度下水解一段时间，即得到磁定位标记材料。
优选的，步骤S2中，混合溶液中Fe3+：Fe2+的摩尔比为1:1～3:1，尿素的浓度为0.6～1.0mol/L。
优选的，步骤S3中，水解温度为90～95℃，水解时间为10～15h。
本发明的有益效果是：本发明提供一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，所制备的定位标记材料比常规磁性纳米材料有更强的稳定、磁性以及物理、化学性质，应用于生物体内有更好的生物安全性，并且不易被生物降解。
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。
一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将石墨粉经hummers法生成石墨烯后加入DEG溶液中，采用超声处理获得石墨烯溶液。
步骤S2：将尿素、氯化铁和硫酸亚铁配置成混合溶液。
本步骤中，混合溶液中Fe3+：Fe2+的摩尔比为1:1～3:1，尿素的浓度为0.6～1.0mol/L。
步骤S3：在回流条件下，将步骤S1获得的石墨烯溶液与步骤S2获得的混合溶液在一定温度下水解一段时间，即得到磁定位标记材料。
本步骤中，水解温度为90-95℃，水解时间为10-15h。
本发明提供一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，所制备的定位标记材料比常规磁性纳米材料有更强的稳定、磁性以及物理、化学性质，应用于生物体内有更好的生物安全性，并且不易被生物降解。
为了说明本发明所制备的定位标记材料的特点，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
安全性分析：生物安全性是决定新型四氧化三铁纳米颗粒制剂能否应用与生物方面的重要因素，所以需进行新型四氧化三铁纳米颗粒制剂的细胞毒性和生物体内毒性监测。采用MTT法和AO/EB双荧光染色法分别检查石墨烯包被的四氧化三铁杆状纳米颗粒的细胞毒性，对注射新型四氧化三铁纳米颗粒制剂进行术前定位实验组动物，检测动物定位前一周内和定位后的第3和14天不同浓度四氧化三铁纳米颗粒制剂的肝肾毒性变化。
实施例二：
有效性与稳定性分析：对术前选择黏膜下注射大于探测最低剂量的新型四氧化三铁纳米颗粒制剂进行病灶定位的实验者，应用金属检测设备探测，重复多次实验，得出总数据，计算检出率即有效性分析。对选择实施放疗为观察病灶改变进行病灶定位患者，定期复查CT、MRI，观察期成像大小或者伪影大小从而得出该定位材料的稳定性。
实施例三：
药代动力学分析：对进行新型四氧化三铁纳米颗粒制剂术前病灶定位患者, 分别用原子吸收光谵分析仪测量定位前与定位后血药浓度,将血药浓度—时间数据用3p87程序自动拟合.计算出药代动力学参数。同时测量患者定位前后不同脏器中的铁含量。收集给药后48小时内的尿液和粪便，测量其中的铁含量。
实施例四：
探测设备应用：将装载有高精度Pick-up线圈的微型探头在定位材料附近进行扫描，探头与定位材料距离的变化将会导致Pick-up线圈的电感量的改变。在临床实验中，将探测设备腔外探测位置标记后，通过对腔内注射部分与腔外探测标记点进行对比，重复多次实验，得出该探测设备的探测定位的敏感性及探测范围距离。
在本发明实施例中，本发明所制备的定位标记材料比常规磁性纳米材料有更强的稳定、磁性以及物理、化学性质，应用于生物体内有更好的生物安全性，并且不易被生物降解。
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 (3)

1.一种消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤S1：将石墨粉经hummers法生成石墨烯后加入DEG溶液中，采用超声处理获得石墨烯溶液；
步骤S2：将尿素、氯化铁和硫酸亚铁配置成混合溶液；
步骤S3：在回流条件下，将步骤S1获得的石墨烯溶液与步骤S2获得的混合溶液在一定温度下水解一段时间，即得到磁定位标记材料。
2.如权利要求1所述消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，混合溶液中Fe3+：Fe2+的摩尔比为1:1～3:1，尿素的浓度为0.6～1.0mol/L。
3.如权利要求1所述消化道病灶磁定位标记材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，水解温度为90～95℃，水解时间为10～15h。
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CN104839210A (zh) * 2015-03-24 2015-08-19 浙江工商大学 一种磁性-纳米银-石墨烯纳米复合材料的制备方法和应用

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