一种氟碳化合物纳米乳液的制备方法与应用

本发明属于纳米药物制剂，具体涉及一种全氟碳化合物纳米乳液的制备方法与应用。

背景技术：

1、全氟碳化合物纳米乳液是一种以液态全氟碳化合物为分散相、以水为连续相的纳米级乳状液。由于其独特的声学特性，全氟碳纳米乳液在超声造影和超声治疗增强方面具有广阔的应用前景。此外，全氟碳化合物具有高氧溶解能力，可缓解肿瘤缺氧；其分子中含有大量氟原子，可应用于19f磁共振成像。

2、然而，全氟碳化合物纳米乳液的制备面临以下技术难题：(1)全氟碳一水界面张力极高，常规表面活性剂难以有效乳化；(2)纳米乳液在储存和体内循环过程中易发生聚集和相分离；(3)将功能性组分(如金纳米粒子)均匀分散于全氟碳内核中的技术难度大；(4)难以实现多模态成像和治疗的集成。

3、因此，亟需开发一种制备工艺温和可控、产物稳定性高且功能可拓展的全氟碳纳米乳液体系。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有全氟碳化合物纳米乳液稳定性差、粒径不均一、功能性组分难以均匀分散的技术问题，提供一种全氟碳化合物纳米乳液的制备方法及其应用。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供一种全氟碳化合物纳米乳液的制备方法，包括以下步骤：将两亲性氟碳表面活性剂溶于水性介质中，加入液态全氟碳化合物，经超声乳化处理后通过滤膜过滤，收集滤液，即得全氟碳化合物纳米乳液。所述两亲性氟碳表面活性剂为全氟辛酰基聚乙二醇1000，其结构通式为：

4、c8f17-conh-(ch2ch2o)n--x

5、其中，n为20～24的整数，x选自-oh或-马来酰亚胺基。

6、进一步地，所述x为-马来酰亚胺基时，所述两亲性氟碳表面活性剂末端可通过马来酰亚胺-巯基偶联反应连接含巯基的crgd靶向肽或cy5荧光分子，使纳米乳液获得主动靶向功能和荧光示踪功能。

7、优选地，所述液态全氟碳化合物选自全氟己烷、全氟戊烷、全氟辛烷或全氟溴辛烷中的至少一种，更优选全氟己烷(pfh)。

8、优选地，所述水性介质为磷酸盐缓冲液(pbs)，ph为6.5～7.8，更优选ph为7.4。

9、优选地，所述两亲性氟碳表面活性剂在水性介质中的浓度为0.5～5mg/ml。

10、优选地，所述液态全氟碳化合物与水性介质的体积比为1：5～1：20。

11、优选地，所述超声乳化的条件为：功率50～300w，超声1～10分钟，更优选功率100w，超声5分钟(采用超声2秒/停歇2秒的间歇模式)。

12、优选地，所述滤膜的孔径为0.22μm或0.45μm，过滤次数为1～3次。

13、进一步地，所述液态全氟碳化合物中还分散有表面氟碳修饰的金纳米点，所述金纳米点的粒径为1～10nm。

14、所述表面氟碳修饰的金纳米点的制备方法包括以下步骤：

15、(a)将四氯金酸水溶液与二氯甲烷混合，加入四正辛基溴化铵，使金酸根离子转移至二氯甲烷相；

16、(b)向二氯甲烷相中加入全氟癸硫醇；

17、(c)滴加硼氢化钠水溶液还原生成金纳米点；

18、(d)收集产物，洗涤、干燥，即得表面氟碳修饰的金纳米点。

19、优选地，步骤(a)中所述四氯金酸与四正辛基溴化铵的摩尔比为1：2～1：4；步骤(b)中所述全氟癸硫醇与四氯金酸的摩尔比为0.5：1～2：1；步骤(c)中所述硼氢化钠与四氯金酸的摩尔比为5：1～20：1。

20、本发明第二方面提供由上述制备方法制得的全氟碳化合物纳米乳液，所述纳米乳液的粒径为50～300nm，zeta电位为-30～-10mv。优选地，所述纳米乳液的表面连接有crgd靶向肽或cy5荧光标记分子。

21、本发明第三方面提供所述全氟碳化合物纳米乳液在制备超声成像造影剂、光声成像造影剂、ct成像造影剂或19f磁共振成像造影剂中的应用。

22、本发明第四方面提供所述全氟碳化合物纳米乳液在制备肿瘤治疗增强剂中的应用。所述肿瘤治疗包括激光光热治疗和聚焦超声消融治疗。金纳米点在近红外激光照射下产生局部高温，实现光热治疗；全氟碳化合物在聚焦超声作用下发生液一气相变，增强空化效应，提高超声消融效率。

23、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点(1)稳定性显著提高：本发明采用全氟辛酰基聚乙二醇1000作为乳化剂，其氟碳链与全氟碳内核具有强亲和性，有效降低了全氟碳一水界面张力，制得的纳米乳液粒径均一、分散稳定；(2)金纳米点均匀分散：本发明采用表面氟碳修饰的金纳米点，与液态全氟碳化合物具有良好的亲和性，可均匀分散于纳米乳液内核中，赋予纳米乳液光热转换性能和光声成像性能。(3)粒径可控：本发明通过超声功率、时间及滤膜孔径的调节，可实现纳米乳液粒径的精确控制。(4)多模态成像与治疗一体化：本发明纳米乳液同时具备超声成像、光声成像、ct成像和19f磁共振成像的多模态成像能力，并可增强激光光热治疗和聚焦超声消融治疗。(5)可功能化：采用马来酰亚胺基的表面活性剂，可通过点击反应连接靶向配体或荧光探针。

1.一种全氟碳化合物纳米乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液态全氟碳化合物选自全氟己烷、全氟戊烷、全氟辛烷或全氟溴辛烷中的至少一种；所述水性介质为磷酸盐缓冲液，ph为6.5～7.8。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述两亲性氟碳表面活性剂在水性介质中的浓度为0.5～5mg/ml；所述液态全氟碳化合物与水性介质的体积比为1：5～1：20。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超声乳化的条件为：功率50～300w，超声1～10分钟，采用间歇模式，超声2秒、停歇2秒；所述滤膜的孔径为0.22μm或0.45μm，过滤次数为1～3次。

5.根据权利要求1至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述液态全氟碳化合物中还分散有表面氟碳修饰的金纳米点，所述金纳米点的粒径为1～10nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面氟碳修饰的金纳米点的制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述四氯金酸与四正辛基溴化铵的摩尔比为1：2～1：4；步骤(b)中所述全氟癸硫醇与四氯金酸的摩尔比为0.5：1～2：1；步骤(c)中所述硼氢化钠与四氯金酸的摩尔比为5：1～20：1。

8.一种由权利要求1至7任一项所述制备方法制得的全氟碳化合物纳米乳液，其特征在于，所述纳米乳液的粒径为50～300nm，zeta电位为-30～-10mv。

9.根据权利要求8所述的全氟碳化合物纳米乳液，其特征在于，所述纳米乳液的表面连接有crgd靶向肽或cy5荧光标记分子。

10.权利要求8或9所述全氟碳化合物纳米乳液在制备超声成像造影剂、光声成像造影剂、ct成像造影剂、19f磁共振成像造影剂或肿瘤治疗增强剂中的应用。