CZ301005B6 - Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu - Google Patents
Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ301005B6 CZ301005B6 CZ20080523A CZ2008523A CZ301005B6 CZ 301005 B6 CZ301005 B6 CZ 301005B6 CZ 20080523 A CZ20080523 A CZ 20080523A CZ 2008523 A CZ2008523 A CZ 2008523A CZ 301005 B6 CZ301005 B6 CZ 301005B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanoparticles
- hybrid nanoparticles
- metal oxides
- multicomponent metal
- complex multicomponent
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229960004029 silicic acid Drugs 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical group O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical group [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- -1 aminoalkyl triethoxysilane Chemical compound 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001646 magnetic resonance method Methods 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 4
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000002648 combination therapy Methods 0.000 description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002405 nuclear magnetic resonance imaging agent Substances 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 2-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1C=O CMWKITSNTDAEDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 1
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006283 Si—O—H Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009217 hyperthermia therapy Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229960001866 silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- ONSIBMFFLJKTPT-UHFFFAOYSA-L zinc;2,3,4,5,6-pentachlorobenzenethiolate Chemical compound [Zn+2].[S-]C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl.[S-]C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl ONSIBMFFLJKTPT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
- C04B35/62802—Powder coating materials
- C04B35/62805—Oxide ceramics
- C04B35/62807—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
- C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
- C01G45/125—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3
- C01G45/1264—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO3)n-, e.g. CaMnO3 containing rare earths, e.g. (La1-xCax)MnO3 or LaMnO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/6261—Milling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62625—Wet mixtures
- C04B35/6264—Mixing media, e.g. organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/628—Coating the powders or the macroscopic reinforcing agents
- C04B35/62897—Coatings characterised by their thickness
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63444—Nitrogen-containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles, polyvinylpyrrolidone [PVP], polyethylenimine [PEI]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
- H01F1/0054—Coated nanoparticles, e.g. nanoparticles coated with organic surfactant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/30—Three-dimensional structures
- C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
- C04B2235/3268—Manganates, manganites, rhenates or rhenites, e.g. lithium manganite, barium manganate, rhenium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/441—Alkoxides, e.g. methoxide, tert-butoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
- C04B2235/449—Organic acids, e.g. EDTA, citrate, acetate, oxalate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5463—Particle size distributions
- C04B2235/5481—Monomodal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
Hybridní nanocástice komplexních vícesložkových oxidu kovu, tvorící zrna magnetických oxidu. Tato zrna jsou opatrena souvislou vrstvou hydratovaného oxidu kremicitého, který zajištuje jejich neškodnost v organismu svým biokompatibilním povrchem. Využitelné v medicíne pro diagnostické i terapeutické využití u metod magnetické rezonance a magnetické fluidní hypertermie.
Description
Oblast technikv
Vynález se týká syntézy biokompatibilních hybridních nanočástic určených pro vybrané medicinální aplikace, především magnetickou fluidní hypertermii a zobrazování magnetickou rezonancí. Skládají se z jader opatřených hydrofilním obalem zajišťujícím biokompatibilitu materiálu a staio bilitu vodných suspenzí nanočástic v rozsahu hodnot pH 3 ažpH 10, v souladu s biologickým prostředím.
Dosavadní stav technikv
V současné době jsou v medicíně pro diagnostické a terapeutické účely u magnetické rezonance a fluidní magnetické hypertermie využívány hybridní magnetické nanočástice jejichž základem jsou magnetická jádra magnetitu nebo maghemitu. Jejich podstatnou nevýhodou je především omezená možnost úpravy magnetických vlastností pro specifické aplikace. U magnetické fluidní hypertermie je jejich použití znesnadněno jednak obtížemi při dosahování požadovaného tepelného výkonu, a dále vysokými hodnotami Curieovy teploty přechodu z feromagnetického do paramagnetického stavu, jmenovitě Tc (Fe3O4) = 477 °C a Tc (y-Fe2O3) — 585 °C, kdy nelze vyloučit nebezpečí přehřátí a z toho vyplývající nekrózu zdravé tkáně.
Do organismu se aplikují ve formě vodných suspenzí, pro jejichž stabilizaci jsou používány nízkomolekulámí stabilizátory jako jsou různé surfaktanty, nebo hydrofilní polymery, nejčastěji dextran. Slabá adheze dextranového obalu k magnetickým jádrům snižuje stabilitu těchto vodných suspenzí a vede následně ke vzniku aglomerátů. K obdobným potížím dochází rovněž v případě aplikací těchto materiálů jako kontrastních látek pro magnetickou rezonanci, kdy kromě dextranu je popsáno použití i j iných polysacharidů, jako je arabínogalaktan, nebo proteinů jako je např. albumin, nebo syntetických polymerů. Polymerní povlak přitom podstatně zvyšuje velikost částic, což nepříznivě ovlivňuje jejich penetraci do buněk a rychlost následného metabolického odstranění v těle. Obtížná modifikovatelnost povlaku znesnadňuje specifické vychytávání v konkrétních buňkách cílových tkáních, či navázání léčiv nebo ligandů cílených na určité typy buněk.
Magnetitové a maghemitové nanočástice mají z hlediska MR zobrazování sice dostatečně vysokou T2-relaxivitu a tak podstatně zvyšují kontrast v MR obraze, avšak jsou prakticky využitelné pouze pro MR zobrazování, případně detekci značených buněk. Tyto nanočástice jsou však obvykle superparamagnetické a proto neumožňují MR-navigovanou a kontrolovatelnou magne40 tickou hypertermii.
Uvedené nedostatky odstraňuje řešení zakládající se na využití materiálu tvořeného hybridními nanočásticemi komplexních vícesložkových oxidů kovů, s výhodou perovskitové fáze o složení Lai_xSrxMnO3, tvořící zrna magnetických oxidů. Tato zrna jsou opatřena souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého. Pro syntézu zrn magnetických oxidů je používán pracovní postup založený na citrátové metodě sol-gel, kdy jsou připravená zrna nadále tepelně zpracována so obvykle při teplotách 650 °C až 900 °C. Za těchto podmínek dochází ke slinování a tvorbě aglomerátů vzniklých zrn magnetických oxidů v důsledku vzniku spojovacích můstků mezi zrny. Tvorba aglomerátů značně znesnadňuje povrchovou úpravu a pokrývání souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého a tedy i jejich využití v medicíně. Kvalitně pokrytá zrna mají izolované magnetické jádro, čímž se zamezí jeho expozice vůči organismu. Proto je nutné mechanické zpracování produktu spočívající v kombinaci válcování a mletí, kdy dochází k rozrušení syntetiCZ 301005 B6 zovaných aglomerátů na jednotlivá zrna. V prvém kroku jsou válcováním narušeny spoje mezi vytvořenými zrny, v druhém krokuje vedle dokončení separace jednotlivých zrn dosaženo jejich rozptýlení v kapalině. Výrazným přínosem popsaného a ověřeného postupuje možnost měnit složení a velikost zrn a nastavit tak přesně magnetické vlastnosti kritické pro danou medicínskou aplikaci.
Hybridní nanočástice komplexních vícesložkových oxidů kovů, které tvoří ve vodném prostředí v pH > 4 vysoce stabilní suspenze s obalem zamezujícím expozici organismu vůči magnetickému jádru ajsou tak pro organismus neškodné, se tedy získávají pokrýváním zrn magnetických oxidů souvislou vrstvou hydratovaného oxidu křemičitého. Povrch těchto zrn je po syntéze aktivován v io kyselém prostředí a následně je jejich suspenze stabilizována citronanem amonným. Samotné nanesení vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého je prováděno v prostředí vody, ethanolu a amoniaku a za zvýšené teploty. Pro tvorbu vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého jsou používány substituované alkoxysilany, například tetraalkoxysilan. Přidáním aminoalkylalkoxysilanu je možno získat hybridní nanočástice vystavující na svém povrchu aminoalkylové řetězce s volnými aminoskupinami, které je možné dále derivatizovat. Lze tak na povrch hybridních nanočástic navázat další molekuly či celé funkční celky, a tak připravit komplexní nanočástice se specifickými funkčními prvky určenými pro speciální použití, jako je cílení do určitých tkání nebo kombinovaná terapie zprostředkovaná navázanými molekulami.
2o Hydrofilní obal z vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého zajišťuje dostatečnou biokompatibilitu a tím použitelnost pro medicínské aplikace. Tloušťku vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého lze regulovat volbou reakčních podmínek (teplota, doba, složení reakční směsi) a to minimálně v mezích 5 až 50 nm.
Vhodným nastavením chemického složení magnetických jader (0,2 < x < 0,5) a velikosti částic 20 až 60 nm lze dosáhnout tepelného výkonu až 300 W/gMn a zároveň nastavit přechod z feromagnetického do paramagnetického stavu v oblasti teplot 40 °C až 60 °C, tedy teplot těsně nad teplotou léčení. Uplatní se tak autoregulace magnetického ohřevu zamezující nežádoucí přehřátí tkáně.
T2-relaxívita při poli 0,5 T (tj. schopnost zkracovat relaxační čas vody a tím zvýšit kontrast pri zobrazování pomocí magnetické rezonance) dosahuje pro tyto hybridní nanočástice o velikosti 20 nm až 60 nm hodnoty ~ 600 s '/mMMn, tedy hodnoty výrazně vyšší než u superparamagnetických oxidů železa, kdy pro y-Fe2O3 s dextranovým potahem je T2-relaxivita 170 s“‘/mMFe.
Životaschopnost buněk v médiu v přítomnosti hybridních nanočástic (0,11 mM, přepočteno na množství Mn) dosahovala zhruba 95 % a částice lze tudíž použít i pro buněčné značení.
Díky vyšší relaxivitě těchto hybridních nanočástic stačí k dosažení lepších výsledků podstatně nižší koncentrace nanočástic v médiu. Při značení buněk standardně užívanou kontrastní látkou
Endorem (kontrastní látka na bázi oxidů železa, lze pri koncentraci železa v médiu 1,1 mM dosáhnout relaxačního poměru buněčné suspenze 2,1 s l (vztaženo na 106 buněk/ml), zatímco pri použití částic perovskitové fáze o složení La)xSrxMnO3 s křemičitým potahem bylo při koncentraci 0,11 mMMn v médiu (tj. koncetraci lOx nižší) dosaženo relaxačního poměru 2,9 s~l (vztaženo na 106 buněk/ml).
Příklady provedení vynálezu so Příklad 1
Nanočástice feromagnetické perovskitové fáze o složení La^Sn, 25MnO3 byly připraveny dvoustupňovým postupem, přípravou prekursoru citrátovou metodou sol - gel a následným tepelným zpracováním.
Výchozí sloučeniny La2O3, SrCO3 a MnCO3 o obsahu kationtových komponent určených chemickou analýzou byly odděleně rozpuštěny v kyselině dusičné zředěné 1:1 a smíchány s kyselinou citrónovou a etylenglykolem v poměru:
(0,75 [La3+]+0,25 [Sr^J+fMn2])/1,5 [kysel ina citronová]/2,25[ethylenglykol].
Přídavkem NH4OH bylo nastaveno pH - 9. Odpařením vody při 80-90 °C a sušením při 160 °C byl připraven prekurzor jehož amorfní charakter byl určen rentgenografickou práškovou analýzou. Prekurzor byl kalcinován 6 hodin při 400 °C na vzduchu a následně žíhán na vzduchu po jo dobu 3 hodin při teplotě 700 °C. Byl získán jednofázový produkt o rentgenograficky určené průměrné velikosti zrn 30 nm. V dalším kroku byl syntetizovaný materiál podroben kombinovanému mechanickému zpracování válcováním a mletím. Pro válcování bylo použito horizontální uspořádání s válci z kalené oceli o průměru 54 mm a rychlosti 9 ot/min. Při trojnásobném opakování procesu byla postupně zmenšována mezera mezi válci na méně než 0,03 mm. Pro následné mletí materiálu v prostředí ethanolu byl použit vibrační mlýnek s mlecí nádobkou z nerezové ocelí o objemu 25 ml a 1 mlecí kuličkou o průměru 20 mm. Parametry mletí: hmotnost vzorku 0,5 g, objem kapaliny (ethanolu) 10 ml doba mletí 60 min, frekvence mletí 30 kmitů/sec.
Válcováním je narušena stabilita aglomerátů a jsou rozrušeny spojovací můstky mezi zrny vzni20 kající v důsledku počínajícího slinovacího procesu během předchozího tepelného zpracování. Jednotlivé částice jsou následně dispergovány v kapalném prostředí vibračním mletím.
Účinnost použitého procesu je zřejmá z pozorování mikrostruktury částic transmisní elektronovou mikroskopií. Výrazné, přibližně trojnásobné snížení hydrodynamické velikosti částic při současném zachovaní průměrné velikosti zrn před a po mechanickém zpracování, určené rentgenograficky, potvrzuje zřetelné potlačení tendence zrn k tvorbě aglomerátů.
V dalším kroku byly nanoěástice (130 mg) vystaveny 1 M kyseliny dusičné (20 ml) po dobu 15 min v ledové lázni za působení ultrazvuku, po odstředění kyseliny dusičné byla k nanočásticím přidána vychlazená 0,1 M citrónová kyselina (20 ml) a směs umístěná v ledové lázni byla ultrazvukově homogenizována po dobu 15 min. Po odstředění roztoku citrónové kyseliny bylo její přebytečné množství v sedimentu nanočástic odstraněno během jednoho promývacího cyklu dispergaci a odstřelováním (20 ml vody). Částice byly redispergovány ve vodě (10 ml) a přidáním malého množství vodného roztoku amoniaku (5 kapek) se převedla zbytková citrónová kyselina vázaná na povrchu nanočástic na citronan amonný, který nanoěástice stabilizuje ve vodné suspenzi. Do suspenze byla zavedena výkonná ultrazvuková sonda a nanoěástice byly rozptylovány po dobu 30 min. Poté byla suspenze přikapána za působení ultrazvukového a mechanického míchání do kulaté baňky obsahující soustavu ethanol (96% azeotropická směs) voda - amoniak (25% vodný roztok) v poměru 15:4: 1 (400 ml) temperovanou termostatem na
40 °C. Následně bylo promíchávání směsi prováděno již jen mechanickým mícháním. Do suspenze bylo v jedné dávce přidáno množství tetraethoxysilanu odpovídající požadované síle obalové vrstvy (2670 μί na 25 nm) a směs byla ponechána v termostatované lázni 24 hod.
Po ukončení enkapsulace nanočástic do vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého byla z reakční směsi izolována jejich požadovaná frakce. Izolace zahrnovala sběr supematantu po odstřeďování v úhlovém rotoru při 3000 ot./min po dobu 15 min a následnou separaci nanočástic z tohoto supematantu odstřelováním pri 8000 ot./min po dobu 40 min. Takto separované nanoěástice byly následně čištěny dvěma promývacími cykly v ethanolu a Čtyřmi cykly ve vodě (vždy 60 ml promývací kapaliny). Po posledním cyklu byl sediment nanočástic doplněn vodou na 20 ml, nano50 částice redispergovány působením ultrazvuku. Pro odstranění zbytkových stop ethanolu byla suspenze umístěna do vakuové sušárny temperované na 35 °C pri tlaku - 1 Pa na dobu 1 hod. Měření hydrodynamické velikosti obalených částic prokázalo úzkou distribuci popsanou v 80% hladině rozptylovými hodnotami 134 ± 18 nm. Transmisní elektronová mikroskopie potvrdila přítomnost obalové vrstvy o síle přibližně 25 nm, jejíž chemickou povahu prokázala IR spektroCZ 301005 Bó skopie. Proměření zeta-potenciálu v oblasti pH 1 - 13 doložilo stabilitu suspenzí obalených nanočástic ve vodném prostředí v oblasti pH potřebné pro medicinální použití.
Příklad 2
Nanočástice feromagnetické perovskitové fáze o složení La^SroisMnCb a průměrné velikosti zrn 30 nm byly připraveny podle postupu popsaného v příkladě 1. Jejich navážka (200 mg) byla vystavena působení 1 M kyselině dusičné (20 ml) po dobu 15 min v ledové lázni při dispergací ío ultrazvukem. Odstranění zbytků kyseliny dusičné proběhlo ve třech promývacích cyklech s vodou (vždy 25 ml). Poté byly nanočástice rozptylovány ve vodě (50 ml) ultrazvukovou sondou po dobu 1 hod. Po ochlazení v ledové lázni byla jejich suspenze přikapána do předem připraveného roztoku polyvinylpyrrolÍdonu (PVP) (350 ml) o střední molekulové hmotností Mr = 24 000 gŤnol.
Ten byl na dobu 1 hod před vlastním přidáním nanočástic umístěn do ultrazvukové lázně, v níž došlo k vysokému rozvinutí polymeru. Objem připravené suspenze (400 ml) byl zvolen tak, aby koncentrace perovskitové fáze činila 0,5 g/ml a celkové množství PVP v suspenzi (3,67 g) odpovídalo 15 molekulám polymeru na 1 nm7 povrchu nanočástic o průměru 30 nm. Suspenze byla homogenizována po dobu 24 hod v ultrazvukové lázni termostatované na 25 °C. Během expozice ultrazvuku došlo k ustavení adsorpční rovnováhy PVP na povrchu nanočástic vedoucí ke vzniku
2o stabilní vodné suspenze. Stabilizované nanočástice byly separovány centrifugací a poté byl přebytečný PVP odstraněn promytím ethanolem (20 ml) v jednom promývacím cyklu. Pevný zbytek byl převeden do 500 ml kulaté baňky, doplněn ethanolem (400 ml). Suspenze byla dispergována po dobu 5 min v lázni termostatované na 25 °C za současného působení ultrazvukového a mechanického míchání. Následně bylo promíchávání směsi prováděno již jen mechanickým mícháním. Do baňky byl v jedné dávce přidán tetraethoxysilan v množství, které by dle zmíněného kulového přiblížení částic odpovídalo vzniku souvislé vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého o síle 4 nm (236 μί). Vzápětí bylo přidáno čtyřikrát méně 3-aminopropyltriethoxysilanu (59 μί) a po krátkém promíchání bylo přidáno ještě 64 ml amoniaku (25% vodný roztok), který katalyzuje bazickou hydrolýzu alkoxysilanů, Směs byla ponechána v termo30 statované lázni po dobu 24 hod.
Po ukončení enkapsulace se veškeré nanočástice separovaly odstřeďováním, přičemž pevný zbytek byl promyt ethanolem ve třech promývacích cyklech (vždy 60 ml). Následně byla izolována požadovaná velikostní frakce obalených nanočástic. Produkt byl nejdříve dispergován pomocí ultrazvuku v ethanolu (200 ml). Po odstřeďování v úhlovém rotoru při 3000 ot./min po dobu 15 min byl oddělen supematant a nakonec byly separovány nanočástice odstřeďováním při 8000 ot./min po dobu 40 min. Odpovídající sediment byl redispergován v ethanolu (50 ml) ultrazvukovou homogenizací. Transmisní elektronová mikroskopie potvrdila přítomnost obalové vrstvy o tloušťce menší než 10 nm, přičemž přítomnost Si—O—Si a Si-O-H vazebných motivů potvrdila IR spektroskopie. Pro určení koncentrace povrchově dostupných amínoskupin (0,23 μπιο1(ΝΗ2Κ, povrch)/mg(Mn)) bylo použito spektrofotometrického stanovení /wiitrobenzaldehydu, kterým byly nanočástice kovalentně derivatizovány a za vzniku iminových vazeb, které byly opět hydrolyzovány.
Průmyslová využitelnost
Hybridní nanočástice komplexních vícesložkových oxidů kovů jsou využitelné v medicíně například pro diagnostické zobrazování jako kontrastní látka pomocí magnetické rezonance, pro terapii pomocí magnetické fluidní hypertermie. Další možností je kombinovaná terapie zprostředkovaná molekulami navázanými na aminoskupiny na povrchu komplexních křemičitých vrstev.
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložko5 vých oxidů kovů, vyznačující se tím, že tyto aglomeráty jsou rozrušeny na jednotlivá zrna, jejich povrch je aktivován v kyselém prostředí, tato zrna jsou dispergována ve vodě za vzniku suspenze, která je stabilizována citronanem amonným, rozptylována v prostředí ethanolu, vody a amoniaku, dále je přidán substituovaný alkoxysilan pro vytvoření vrstvy hydratovaného oxidu křemičitého tak, že na každý 1 m2 povrchu zm a každý 1 nm tloušťky vrstvy hydratovato ného oxidu křemičitého se přidá 10 až 50 μΐ substituovaného alkoxysilanu.
- 2. Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit tetraethoxysilan.
- 3. Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit aminoalkyltriethoxysilan.20
- 4. Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložkových oxidů kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako substituovaný alkoxysilan je použit aminoalkyltriethoxysilan společně s tetraalkoxysilanem.
- 5. Způsob přípravy hybridních nanočástic z aglomerátů nanočástic komplexních vícesložko25 vých oxidů kovů podle nároku 1, vyznačující se tím, že kyselé prostředí tvoří kyselina dusičná.Konec dokumentu
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ301005B6 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
| PCT/CZ2009/000103 WO2010022688A1 (en) | 2008-08-29 | 2009-08-21 | Method of the synthesis of hybride nanoparticles from agglomerates of multicomponent complex metallic oxides nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ301005B6 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2008523A3 CZ2008523A3 (cs) | 2009-10-14 |
| CZ301005B6 true CZ301005B6 (cs) | 2009-10-14 |
Family
ID=41161126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080523A CZ301005B6 (cs) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ301005B6 (cs) |
| WO (1) | WO2010022688A1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304123B6 (cs) * | 2012-10-17 | 2013-11-06 | Spur A.S. | Fotoaktivní nanovláknitá struktura s antimikrobiálními vlastnostmi a zpusob její prípravy |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX370138B (es) * | 2014-02-26 | 2019-12-03 | Univ Texas | Liberación de protones de nitrobenzaldehído para la manipulación de la acidosis celular. |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0184951A1 (fr) * | 1984-11-13 | 1986-06-18 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Composés azotés ou oxyazotés à structure pérovskite, leur préparation et leur application à la fabrication de composants diélectriques |
| US5162037A (en) * | 1988-04-01 | 1992-11-10 | Whitson Laboratories, Inc. | Magnetically influenced homeopathic pharmaceutical formulations, methods of their preparation and methods of their administration |
| CZ131693A3 (en) * | 1992-07-01 | 1994-02-16 | Sterling Winthrop Inc | Surface modified nano-particles of a substances exhibiting activity on cancer |
| WO2002043708A2 (de) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Christoph Alexiou | Magnetische partikel zur zielgerichteten regionalen therapie |
| CZ299996B6 (cs) * | 2007-10-11 | 2009-01-14 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
-
2008
- 2008-08-29 CZ CZ20080523A patent/CZ301005B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-08-21 WO PCT/CZ2009/000103 patent/WO2010022688A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0184951A1 (fr) * | 1984-11-13 | 1986-06-18 | Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) | Composés azotés ou oxyazotés à structure pérovskite, leur préparation et leur application à la fabrication de composants diélectriques |
| US5162037A (en) * | 1988-04-01 | 1992-11-10 | Whitson Laboratories, Inc. | Magnetically influenced homeopathic pharmaceutical formulations, methods of their preparation and methods of their administration |
| CZ131693A3 (en) * | 1992-07-01 | 1994-02-16 | Sterling Winthrop Inc | Surface modified nano-particles of a substances exhibiting activity on cancer |
| WO2002043708A2 (de) * | 2000-11-29 | 2002-06-06 | Christoph Alexiou | Magnetische partikel zur zielgerichteten regionalen therapie |
| CZ299996B6 (cs) * | 2007-10-11 | 2009-01-14 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Modifikované nanocástice a jejich terapeutické, diagnostické a analytické použití |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ304123B6 (cs) * | 2012-10-17 | 2013-11-06 | Spur A.S. | Fotoaktivní nanovláknitá struktura s antimikrobiálními vlastnostmi a zpusob její prípravy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2008523A3 (cs) | 2009-10-14 |
| WO2010022688A1 (en) | 2010-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nosrati et al. | Preparation of magnetic albumin nanoparticles via a simple and one-pot desolvation and co-precipitation method for medical and pharmaceutical applications | |
| Kozlova et al. | Cell targeting by antibody-functionalized calcium phosphate nanoparticles | |
| Strable et al. | Synthesis and characterization of soluble iron oxide− dendrimer composites | |
| Piñeiro et al. | Iron oxide based nanoparticles for magnetic hyperthermia strategies in biological applications | |
| JP5569837B2 (ja) | 表面被覆無機物粒子の製造方法 | |
| Sharma et al. | Biocompatible phosphate anchored Fe 3 O 4 nanocarriers for drug delivery and hyperthermia | |
| JP2007530422A (ja) | 磁性ナノ粒子組成物、およびその関連方法 | |
| Santos et al. | AMF-responsive doxorubicin loaded β-cyclodextrin-decorated superparamagnetic nanoparticles | |
| Majeed et al. | Water-dispersible polyphosphate-grafted Fe 3 O 4 nanomagnets for cancer therapy | |
| Balan et al. | Biotinylated chitosan-based SPIONs with potential in blood-contacting applications | |
| Tang et al. | Biomagnetic of apatite-coated cobalt ferrite: a core–shell particle for protein adsorption and pH-controlled release | |
| Kim et al. | Colloidal properties of surface coated colloidal silica nanoparticles in aqueous and physiological solutions | |
| Kostevsek et al. | The one-step synthesis and surface functionalization of dumbbell-like gold–iron oxide nanoparticles: a chitosan-based nanotheranostic system | |
| Durdureanu-Angheluta et al. | Tailored and functionalized magnetite particles for biomedical and industrial applications | |
| US20210113717A1 (en) | Mri contrast agent including t1 contrast material coated on surface of nanoparticle support | |
| Wang et al. | Optimizing the silanization of thermally-decomposed iron oxide nanoparticles for efficient aqueous phase transfer and MRI applications | |
| Sabouri et al. | Fe3O4/bioactive glass nanostructure: a promising therapeutic platform for osteosarcoma treatment | |
| Favela-Camacho et al. | Stability of magnetite nanoparticles with different coatings in a simulated blood plasma | |
| Storozhuk et al. | Iron oxide nanoparticles modified with silanes for hyperthermia applications | |
| Rana et al. | Stimuli responsive carboxyl PEGylated Fe3O4 nanoparticles for therapeutic applications | |
| Chockalingam et al. | Gum arabic modified Fe 3 O 4 nanoparticles cross linked with collagen for isolation of bacteria | |
| AU2012292554B2 (en) | Agglomerating magnetic alkoxysilane-coated nanoparticles | |
| CZ301005B6 (cs) | Zpusob prípravy hybridních nanocástic z aglomerátu nanocástic komplexních vícesložkových oxidu kovu | |
| Iqbal et al. | Intensive analysis of core–shell silica-coated iron-oxide nanoparticles for magnetic hyperthermia | |
| Tóth et al. | Clustering of carboxylated magnetite nanoparticles through polyethylenimine: covalent versus electrostatic approach |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20200829 |