TWI462746B

TWI462746B - 聚乙二醇-聚己內酯接枝聚丙烯酸高分子之合成及應用

Info

Publication number: TWI462746B
Application number: TW101145928A
Authority: TW
Inventors: Li Fang Wang; guo jing Chen
Original assignee: Univ Kaohsiung Medical
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-12-01
Also published as: TW201422240A

Description

聚乙二醇-聚己內酯接枝聚丙烯酸高分子之合成及應用

本案係關於一種高分子與以該高分子可以兼具化學及物理方式包覆之磁性奈米氧化鐵微粒，尤其，係關於一種聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸(PAA-PEC)雙性高分子與以PAA-PEC包覆之磁性奈米氧化鐵微粒。

奈米級分子已被大幅應用於生醫材料、生物檢測、藥物遞送、影像試劑、疾病標靶治療、體外檢測等臨床或非臨床領域。不同形式之奈米級分子提供了不同的應用方式，例如：(1)團聯共聚物以電性結合方式包覆基因或蛋白質藥物，而應用於癌症基因治療或抗黴菌藥物傳遞；(2)兩種不同性質之團聯共聚物混合形成奈米粒子，以克服單一結構組成之奈米粒子在低溫保存或血液循環之結構不穩定性；(3)以團聯共聚物結合接枝共聚物而組裝為複合型奈米微胞，以物理作用包覆抗癌藥物；(4)對複合型奈米微胞進行結構修飾改質，使單一奈米粒子具有癌症診斷、辨識、治療等用途；及(5)將接枝共聚物及團聯共聚物組裝成中空奈米粒子，以促進癌症治療。

例如，中華民國專利號I361813揭示一種複合型微胞結構，其具有功能性內核及親水性外殼，其係藉由一接枝共聚合高分子與一團聯共聚合高分子或多團聯共聚合高分子自我組裝而成。該接枝共聚合高分子具有一主鏈以及鍵結於該主鏈之疏水性側鏈，該團聯共聚合高分子具有一疏水性高分子鏈段及一親水性高分子鏈段，該團聯共聚合高分子的該疏水性高分子鏈段堆疊聯合在該接枝共聚合高分子之疏水性側鏈上，該團聯共聚合高分子的親水性高分子鏈段從其中突出裸露於外而形成殼核結構。然而該複合型微胞結構僅能將欲攜帶的藥物或分子包裹於其中心，而無法以其他方式攜帶或承載。

中華民國專利號I309663揭示一種水溶性磁性奈米微粒及其製造方法，其係將水溶性高分子有機金屬錯合物經熱裂解形成一表面具有水溶性高分子之磁性奈米微粒，但該磁性奈米微粒為並不具有親水/疏水雙性性質，並無法有效地攜帶或承載疏水性質的藥物或材料而被應用於生物體。

中華民國專利號I276652揭示一種殼交聯高分子微胞的形成方法，其中雙性高分子末端先被官能化(醛基化、酸基化或胺基化)，複數個官能化的雙性高分子再聚集形成高分子微胞，高分子微胞外層的可交聯官能基再交聯成為殼體。同樣地，該專利的殼交聯高分子微胞僅能將欲攜帶的藥物或分子包裹於其中心，而無法以其他方式攜帶或承載。

本案申請人鑑於習知技術中的不足，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案發明，且能夠克服先前技術的不足，以下為本案之簡要說明。

為了克服先前技術的高分子微胞的結構所導致的應用侷限，本發明以開環反應合成出聚乙二醇-聚己內酯分子(PEG-PCL，簡稱PEC)，再以PEC分子的羥基與聚丙烯酸(PAA)的羧基進行接枝反應，而形成雙性接枝高分子。該雙性接枝高分子可以以化學鍵結於磁性奈米氧化鐵粒子的表面，或者，將油酸包覆的氧化鐵以乳化方式物理性地包覆於PAA-PEC核心。在某些具體實施例中，該雙性接枝高分子可鍵結不同的螢光染劑或標靶物質而製備出標靶癌細胞的多功能奈米粒子，作為追蹤、診斷及治療試劑。因此，所獲得的磁性奈米顆粒具有高藥物包覆率、高生物相容性、高藥物毒殺能力、高核磁共振成像能力。

因此，本發明提供一種雙性高分子，其包括聚乙二醇-聚己內酯分子(PEG-PCL，簡稱PEC)及聚丙烯酸(PAA)。PEC部分包含聚乙二醇(PEG)基團以及與PEG基團鍵結的聚己內酯(PCL)基團，PCL基團的羥基與PAA的羧基形成鍵結，而成為該雙性高分子。該雙性高分子又稱為聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸，簡稱PAA-PEC。而該雙性高分子中的PEG-PCL分子係經由PEG基團進行己內酯分子之開環反應聚合而成。

本發明另提供一種雙性高分子的製備方法，包括將PEG-PCL分子、PAA及縮合劑1,1’-羰基二咪唑(CDI)溶解於二甲基亞碸，獲得第一混合物，利用冷凍及解凍第一混合物而去除第一混合物中的氧氣及水分，再將第一混合物於氬氣下反應而獲得該雙性高分子。之後，以丙酮及/或乙醚洗去雙性高分子中的不純物。

本發明另提供一種磁性奈米氧化鐵微粒，包括聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸(PAA-PEC)分子及四氧化三鐵分子，其中PAA-PEC分子中的PEG-PCL部分及PAA部分的鍵結方式如上所述，而四氧化三鐵分子被螯合於PAA-PEC分子。

根據上述構想，該磁性奈米氧化鐵微粒還可將疏水性藥物包覆於其內。

本發明另提出一種磁性奈米氧化鐵微粒的製備方法，首先製備出第一溶液，第一溶液係將三氯化鐵、二氯化鐵溶解於水中而獲得第一混合物，去除第一混合物中之氧氣，再加入氨水溶液而獲得第二混合物，接著將第二混合物於氬氣下反應而獲得第一溶液。之後將含有三氯化鐵及二氯化鐵之第一溶液與含有PAA-PEC 分子之第二溶液進行反應，獲得該磁性奈米氧化鐵微粒。

本發明還提供一種磁性奈米微胞，包括：PAA-PEC分子以及被包覆於該PAA-PEC分子中的疏水性磁性氧化鐵。

本發明還提供一種將前述雙性高分子用於包覆藥物、乘載螢光染劑、核磁共振成像、及/或製備毒殺細胞的用途。

本案將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然而本案之實施並非可由下列實施例而被限制其實施型態，熟習本技藝之人士仍可依據除既揭露之實施例的精神推演出其他實施例，該等實施例皆當屬於本發明之範圍。

聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子(PAA-PEC)之合成係利用聚乙二醇-聚己內酯分子(PEG-PCL，又簡稱為PEC)末端之羥基與聚丙烯酸(PAA)之羧基，以1,1’-羰基二咪唑(CDI)為縮合劑進行接枝反應而形成雙性接枝高分子(PAA-PEC)。本領域具有一般技藝之人士可使用不同分子量之聚乙二醇(PEG)、聚己內酯(PCL)及聚丙烯酸(PAA)進行合成。

接著，PAA-PEC雙性高分子可在三氯化鐵(FeCl₃ )與二氯化鐵(FeCl₂ ．4H₂ O)於常溫下進行共沉澱反應形成四氧化三鐵之同時，將PAA-PEC以化學方式修飾上磁性奈米四氧化三鐵粒子的表面(PAA-PEC-IO)。再者，PAA-PEC雙性高分子亦可以包覆表面經油酸改質之疏水性四氧化三鐵(OA-IO)，而形成PAA-PEC-OA-IO之磁性奈米氧化鐵微胞。

實驗方法 一、聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子(PAA-PEC)之合成

將聚乙二醇-聚己內酯分子(PEG₅₀₀₀ -PCL₄₈₀₀ ，1.4g或PEG₅₀₀₀ -PCL₃₀₀₀ ，1.12g)、聚丙烯酸(PAA，0.16g)與縮合劑1,1’-羰基二咪唑(1,1’-carbonyldiimidazole，CDI，0.07g)溶解於裝有二甲基亞碸(15ml)的雙頸瓶中，反覆冷凍及解凍三次以去除該混合溶液中之氧氣及水分，再於氬氣及60℃下反應24小時，合成出聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子(PAA-PEC)。以丙酮及/或乙醚洗去PAA-PEC分子溶液中之不純物(例如未參與合成的PEG-PCL分子及PAA等)，再以6000rpm離心10分鐘來收集產物。最後將產物置於真空烘箱中去除殘留的丙酮及乙醚。所獲得的PAA-PEC分子為1.08克，產率為69.3%。上述以PEG-PCL分子與PAA製備PAA-PEC雙性高分子之流程亦可參閱第1圖。

二、聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸磁性奈米氧化鐵微粒(PAA-PEC-IO)之合成

將三氯化鐵(FeCl₃ ，0.486g)及二氯化鐵(FeCl₂ ．4H₂ O，0.298g)溶解於裝有二次水(100ml)的三頸瓶中，以減壓方式去除該混合溶液中之氧氣。之後加入25%氨水溶液(10ml)於該混合溶液中，並於氬氣及室溫下攪拌反應30分鐘。接著，加入20ml PAA-PEC分子溶液(50mg/ml)於上述溶液中反應1小時，合成出聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸磁性奈米氧化鐵微粒(簡稱PAA-PEC-IO)。以二次水及丙酮洗去含有PAA-PEC-IO的溶液中之不純物(例如未參與反應的三氯化鐵、二氯化鐵等)，再以磁鐵吸附收集產物。最後以冷凍乾燥去除多餘水分。所獲得的PAA-PEC-IO為1.42克，產率為79.6%。上述以PAA-PEC雙性高分子與三氯化鐵、二氯化鐵製備PAA-PEC-IO之流程亦可參閱第1圖。

三、PAA-PEC-IO-Rh123之合成

將PAA-PEC-IO(50mg)溶解於二次水(40ml)中，再加入交聯劑N-(3-二甲氨基丙基)-N’-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(N -(3-dimethylaminopropyl)-N’ -ethylcarbodiimide hydrochloride，EDAC)水溶液，得到一混合溶液，以0.1N氫氧化鈉溶液調整該混合溶液至pH 7.4後，將該混合溶液反應1小時。之後，加入玫瑰紅123水溶液(2-(6-amino-3-imino-3H-xanthen-9-yl)benzoic acid methyl ester，rhodamine 123(Rh123)，5ml，0.1mg/ml)再反應6小時，以分子量MWCO：3,500MFPI透析膜去除未反應之Rh123。最後冷凍乾燥收集產物。獲得到PAA-PEC-IO-Rh123為51.2mg，產率為93.1%。

四、PAA-PEC-IO包覆阿霉素(DOX/PAA-PEC-IO)

將PAA-PEC-IO(10mg)溶解於二次水(10ml)中，並將三乙胺(triethyleneamine，TEA，9mg)加入含有阿霉素(1mg)的丙酮(1ml)中，將該阿霉素溶液滴入PAA-PEC-IO溶液中，以超音波震盪方式將阿霉素包覆於PAA-PEC-IO。以減壓方式去除溶液中之丙酮，並利用孔洞直徑0.45μm之濾膜去除未被包覆之阿霉素，最後以冷凍乾燥收集產物。獲得到的DOX/PAA-PEC-IO為10.5mg，產率為95.4%。

五、藥物釋放

將DOX/PAA-PEC-IO(0.5mg)或DOX/PAA-PEC-OA-IO(0.5mg)溶解於PBS緩衝溶液(1ml，pH 7.4)中，於37℃下進行藥物釋放試驗。於第一時間點(0.5小時)將該PBS緩衝溶液進行離心，收集上層溶液，之後並加入新的PBS緩衝溶液(1ml)進行接續的藥物釋放試驗，同樣於第二時間點(1小時)將PBS緩衝溶液進行離心，依此類推，共進行13個時間點(0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、16、24、36、48小時)之取樣，將每一間點所收集之PBS緩衝溶液以紫外光吸收光譜儀於波長410nm下測定阿霉素之釋放量。

實驗結果

聚乙二醇與己內酯(carpolactone)利用辛酸亞錫(tin(II)2-ethylhexanoate,Sn(Oct)₂ )進行開環反應，而合成出PEG-PCL共聚合高分子(又簡稱為PEC)。膠體滲透層析法之分析結果顯示PEG-PCL之數目平均分子量為9800(g/mol)、數目平均分佈為1.14。而第2圖之¹ H-NMR圖譜顯示出PEG-PCL中PCL的重複單位為45，所計算之PEG-PCL分子量為9680(g/mol)，此與膠體滲透層析法所計算之的PEG-PCL分子量結果相近。

將PEG-PCL以10mol%的含量與PAA上之羧基進行接枝反應，如第2圖所示，反應後的PAA-PEC高分子的¹ H-NMR圖譜顯示出PAA主鏈上CH及CH₂ 的¹ H特性峰吸收位置與PCL上CH₂ 的特性峰吸收位置重疊(1.3ppm及2.2ppm)，造成其吸收值上升，由¹ H-NMR圖譜之面積積分結果計算出PEC於PAA上之接枝率為4.98mol%。

接著，由於微胞包覆螢光物質(例如芘(pyrene))會改變該螢光物質之螢光吸收強度(I₃ /I₁ 相對值之變化)，因此可測定出微胞之臨界微胞濃度。請參閱第3圖，不同濃度的PAA-PEC高分子包覆芘之I₃ /I₁ 螢光吸收強度在7.47×10^-4 ±9.50×10^-6 mg/mL出現一轉折點(兩條直線之交點)，此濃度即為PAA-PEC高分子之臨界微胞濃度。

請參閱表1，其為以動態光散射法(DLS)測定之PAA-PEC-IO、PAA-PEC、OA-IO及PAA-PEC-OA-IO之粒徑尺寸及表面電荷值。在表1中，PAA-PEC高分子於二次水(1mg/ml)之粒徑為227.9±11.8nm，由於PAA-PEC高分子帶有能於二次水中解離成COO^- 的羧基，故PAA-PEC高分子之表面電荷值測定為-33.8±0.4mV。PAA-PEC高分子在穿透式電子顯微鏡(TEM)下顯示為圓形微胞，但是其疏水結構並不明顯(結果未示出)。此外，以TEM測定之 PAA-PEC高分子之粒徑為230.2±46.3nm，與動態光散射法之測定結果接近。

請繼續參閱表1，以PAA-PEC高分子包覆經油酸改質之疏水性磁性氧化鐵(簡稱為OA-IO)而製備出的磁性微胞(簡稱為PAA-PEC-OA-IO)之粒徑尺寸經由DLS法測定之粒徑為374.3±11.2nm。而在TEM下顯示的PAA-PEC-OA-IO磁性微胞亦為圓形型態，疏水之OA-IO被包覆於PAA-PEC微胞中心(結果未示出)。以TEM測定之PAA-PEC-OA-IO之粒徑為168.7±63.4nm。

本發明的磁性奈米氧化鐵是藉由共沉澱方式製備，PAA-PEC高分子上未接枝之羧基與四氧化三鐵在共沈澱環境下進行螯合而直接鍵結於氧化鐵顆粒上，形成PAA-PEC-IO之磁性奈米氧化鐵微粒。在表1中，以DLS法測定此一磁性奈米氧化鐵微粒之粒徑為208.5±4.6nm，表面電荷因羧基被使用而下降為-29.0±1.3mV。在TEM下顯示的PAA-PEC-IO磁性奈米氧化鐵微粒並非圓形，而是以叢集(cluster)型態出現，氧化鐵並非完全集中於磁性奈米氧化鐵微粒的中心部位，而是平均分散於PAA-PEC高分子中(結果未示出)，此一現象主要是因為PAA-PEC高分子在氧化鐵形成之過程中進行螯合，故而氧化鐵並非如微胞一般集中於中心部位。以TEM測定之PAA-PEC-IO磁性奈米氧化鐵微粒之粒徑為106.0±40.1nm。由於以TEM量測之乾燥過程會使微粒粒徑縮小，因此以TEM測定之粒徑(106.0±40.1nm)比DLS法測定之粒徑(208.5±4.6nm)還小。

接著，請參閱第4圖(A)，為PAA-PEC-IO、PAA-PEC-OA-IO及OA-IO之X光分析圖。在第4圖(A)中，OA-IO、PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO之X光繞射的2θ吸收波峰位置分別為30.2、35.5、43.2、53.3、57.1及62.8°，此結果與四氧化三鐵之波峰位置相同，因此可以確定所合成之PAA-PEC-IO磁性奈米氧化鐵微粒所含之磁性微粒為四氧化三鐵。此外，由第4圖(A)之X光分析結果亦可發現，X光繞射之吸收強度有明顯下降的傾向，此現象主要是受到氧化鐵外部高分子干擾之原因所造成。

請參閱第4圖(B)及第4圖(C)，分別為以超導量子干涉裝置(SQUID)對PAA-PEC-IO、PAA-PEC-OA-IO及OA-IO進行之磁化曲線示意圖，PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO磁性奈米氧化鐵微粒的飽和磁化率(saturation magnetization,σs)分別為41及39emu/g Fe，且這兩種磁性奈米氧化鐵微粒皆呈現超順磁現象。以電感耦合式電漿法(ICP)測得之PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO之鐵含量分別為22.21±0.27及24.87±0.55wt%。在相同鐵含量的情況下以此方式所合成之PAA-PEC-IO並不會改變其飽和磁化率及超順磁現象。而磁振造影(MRI)之T2影像顯示出本發明的PAA-PEC-IO具有良好的磁振造影能力(結果未示出)。

接著，分別以尼羅紅及阿霉素作為PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO磁性奈米氧化鐵微粒之藥物包覆模型，測試其包覆藥物之能力。在表2中，PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO對尼羅紅的包覆量分別為9.78±1.05wt%和1.58±0.51wt%(包覆能力分別為107.56±11.55%及17.4±5.59%)，可得知PAA-PEC-IO對尼羅紅的包覆能力遠大於PAA-PEC-OA-IO。此外，以PAA-PEC-IO包覆10wt%尼羅紅時，尼羅紅能夠完全地被包覆於PAA-PEC-IO中。再者，表2中亦顯示PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO對阿霉素的包覆量分別為5.96±0.46wt%及1.94±0.19wt%，可得知PAA-PEC-IO對阿霉素的包覆能力仍優於PAA-PEC-OA-IO。因此，本發明的PAA-PEC-IO對於疏水性藥物具有良好之藥物包覆能力。

接著，在包覆阿霉素之磁性奈米氧化鐵微粒之藥物釋放實驗方面，請參閱第5圖，DOX/PAA-PEC-IO及DOX/PAA-PEC-OA-IO兩種磁性奈米氧化鐵微粒經過48小時的釋放量分別為81%及71%。此外，這兩種磁性奈米氧化鐵微粒對阿霉素的藥物釋放曲線是相似的，可知以本發明之技術所製備之PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO磁性奈米氧化鐵微粒並不影響藥物釋放能力。

此外，將上述兩種磁性奈米氧化鐵微粒分別加入惡性神經膠質細胞瘤U87或人類非小細胞肺癌CRL-5802並培養24小時，以進行材料之生物相容性測試。第6圖顯示出本發明之磁性奈米氧化鐵微粒並無明顯之細胞毒性，兩種細胞在500μg/ml之材料濃度仍具有超過90%的細胞存活率，此是導因於本發明的磁性奈米氧化鐵微粒之表面存有高生物相容性之雙性高分子PAA-PEC。此外，將上述鍵結Rh123之磁性奈米氧化鐵微粒(PAA-PEC-IO-Rh123)分別加入含有不同抑制劑(包括氯丙嗪(chlorpromazine)10μg/mL、wortmannin 50nM、金雀異黃酮(genistein)200nM、甲基β-環糊精(methyl β-cyclodextrin)1mM)之惡性神經膠質細胞瘤U87或人類非小細胞肺癌CRL-5802(3×10⁵ 細胞/孔洞)並培養2小時，以研究所製備的材料進入細胞之機制，並以流式細胞技術之結果計算平均螢光強度。請參閱第7圖(A)及第7圖(C)，其顯示PAA-PEC-IO-Rh123進入U87或CRL-5802細胞時，受到氯丙嗪的抑制而減少，故PAA-PEC-IO乃藉由網格蛋白介導的內吞作用(clathrin-mediated endocytosis)而進入細胞內。而且，PAA-PEC-IO-Rh123微粒進入U87或CRL-5802細胞的數量與氯丙嗪劑量成反比(第7圖(B)及第7圖(D))。

綜合上述，本發明的PAA-PEC接枝高分子具有親水/疏水雙性性質並以圓形微胞型態顯現。以共沈澱方式獲得的磁性奈米氧化鐵微粒PAA-PEC-IO，其氧化鐵部分係平均分散於PAA-PEO高分子中。而油酸包覆的氧化鐵可以物理性地包覆於PAA-PEC核心。磁性奈米氧化鐵微粒PAA-PEC-IO亦呈現超順磁現象，可應用於磁振造影。此外，磁性奈米氧化鐵微粒PAA-PEC-IO對疏水性藥物還具有高藥物包覆率、高生物相容性、高藥物毒殺能力。

本發明實屬難能的創新發明，深具產業價值，援依法提出申請。此外，本發明可以由本領域技術人員做任何修改，但不脫離如所附申請專利範圍所要保護的範圍。

第1圖為本發明之PAA-PEC及PAA-PEC-IO之製備流程圖。

第2圖為PAA、PAA-PEC及PEC之¹ H NMR圖譜。

第3圖為PAA-PEC之臨界微胞濃度圖。

第4圖(A)為OA-IO、PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO之X光分析圖。

第4圖(B)及第4圖(C)分別為以超導量子干涉裝置對PAA-PEC-IO、PAA-PEC-OA-IO及OA-IO進行之磁化曲線示意圖。

第5圖為DOX/PAA-PEC-IO及DOX/PAA-PEC-OA-IO之藥物釋放曲線圖。

第6圖為PAA-PEC-IO及PAA-PEC-OA-IO之濃度與細胞存活率示意圖。

第7圖(A)為PAA-PEC-IO-Rh123微粒受不同抑制劑作用而進入U87細胞之相對平均螢光強度示意圖。

第7圖(B)為PAA-PEC-IO-Rh123微粒受不同劑量(5、10、20μg/ml)的氯丙嗪作用而進入U87細胞之相對平均螢光強度示意圖。

第7圖(C)為PAA-PEC-IO-Rh123微粒受不同抑制劑作用而進入CRL-5802細胞之相對平均螢光強度示意圖。

第7圖(D)為PAA-PEC-IO-Rh123微粒受不同劑量(5、10、20μg/ml)的氯丙嗪作用而進入CRL-5802細胞之相對平均螢光強度示意圖。

PAA‧‧‧聚丙烯酸

PEG-PCL‧‧‧聚乙二醇-聚己內酯

PAA-PEC‧‧‧聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸

PAA-PEC-IO‧‧‧聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸磁性奈米氧化鐵微粒

Claims

一種磁性奈米氧化鐵微粒，包括：一聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子，包含一聚乙二醇-聚己內酯部分及一聚丙烯酸部分，其中該聚乙二醇-聚己內酯部分的一聚己內酯基團具有一羥基，該聚丙烯酸部分具有複數羧基，該羥基與該複數羧基其中之一進行鍵結，以俾該聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子形成一接枝結構；以及一四氧化三鐵分子，被螯合於該聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子。
如申請專利範圍第1項所述的磁性奈米氧化鐵微粒，其中該磁性奈米氧化鐵微粒還包括包覆於其內之一疏水性藥物。
一種磁性奈米氧化鐵微粒的製備方法，包括：將一含有一三氯化鐵及一二氯化鐵之第一溶液與一含有一聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子之第二溶液進行反應，獲得該磁性奈米氧化鐵微粒，其中聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子為一接枝結構。
如申請專利範圍第3項所述的製備方法，其中該製備方法還包括：溶解該三氯化鐵、該二氯化鐵於水中，以獲得一第一混合物；去除該第一混合物中之氧氣；加入一氨水溶液，以獲得一第二混合物；以及將該第二混合物於氬氣下反應，以獲得該第一溶液。
一種磁性奈米微胞，包括：一聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子；以及一疏水性磁性氧化鐵，被包覆於該聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子中，其中該聚乙二醇-聚己內酯-聚丙烯酸分子形成一接枝結構。
一種雙性高分子，包括：一聚乙二醇-聚己內酯分子，包括一聚乙二醇基團以及與該聚乙二醇基團鍵結的一聚己內酯基團，該聚己內酯基團具有一羥基；以及一聚丙烯酸，具有一羧基，其中該羧基與該羥基形成鍵結，以俾該雙性高分子形成一接枝結構。
如申請專利範圍第6項所述的雙性高分子，其中該聚乙二醇-聚己內酯分子係經由將複數己內酯分子進行一開環反應，並將該開環的複數己內酯分子與該聚乙二醇基團聚合而成。
一種將根據申請專利範圍第6項所述之雙性高分子用於包覆藥物、乘載螢光染劑及核磁共振成像至少其中之一的用途。
一種雙性高分子的製備方法，包括：將一聚乙二醇-聚己內酯分子、一聚丙烯酸及1,1’-羰基二咪唑溶解於二甲基亞碸，獲得一第一混合物；以及將該第一混合物於氬氣下反應獲得該雙性高分子，該雙性高分子為一接枝結構。
如申請專利範圍第9項所述的製備方法，還包括冷凍及解凍該第一混合物，以去除該第一混合物中的氧氣及水分。
如申請專利範圍第9項所述的製備方法，其中該雙性高分子還包括一不純物，該製備方法還包括以丙酮及乙醚至少其中之一洗去該不純物。