医用柠檬酸改性猛锌铁氧体的升温研究路新丽1王以薇1张东牛21江苏建康职业学院江苏南京210029-2东南大学医学院江苏南京210009基金项目:江苏省卫牛职业技术教育研究室立项项目(J201007);江苏省教育厅大学牛实践创新训练计划立项项目(979)。【关键词】肿瘤热疗;磁流体;镒锌铁氧体;柠檬酸;表面修饰【中图分类号】R453【文献标识码】B【文章编号】1674-8999(2013)08-0032-02肿瘤热疗是临床上广泛应用的一项治疗技术,目前主要存在两个缺陷,一是对肿瘤的加热不够均匀;二是采用有损测温,不仅给患者带来痛苦,更有可能引起癌细胞扩散。木研究制备了系列纳米级镒锌铁氧体(MnxZnl・xFe2O4)作为磁流体热疗的磁感应物质,通过调整Mn、Zn的比例,使其具有不同的居里温度,并用柠檬酸进行了表面修饰,摸索出不同配比的镭锌铁氧体最佳肿瘤热疗浓度。1实验材料硫酸镭、硫酸锌、硫酸亚铁及柠檬酸均购自上海久亿化学试剂有限公司;H・600型透射电镜(TEM:日木);x■射线衍射仪(XRD,日木);EQUINOX-SS衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR,Bruker公司)。2实验方法2lMnxZnl-xFe2O4的制备及表面改性:按照文献[2]制备纳米磁性材料MnxZnl-xFe2O4(x=02,04,05,06,08)。利用柠檬酸进行表面改性,①采用“一步法”制备:在MnxZnl-xFe2O4粒子的制备过程中先加入柠檬酸,其后的制备方法同文献[2],把干燥后的粉体分散于水相中得到水基磁性液体[3]o②采用“二步法”制备水基磁性液体:把浓度为0lmol/L柠檬酸加入到磁性材料中,升温至90°C后恒温15min,室温冷却,丙酮清洗,真空干燥,分散于水相中得到水基磁性液体[4]。2.2MnxZnl-xFe2O4的特性检测:TEM检测:电镜显示采用“两步法”制备的改性MnxZnl・xFe2O4近似球形,分散性较好,平均粒径20-30nm左右(见图1)。“一步法”制备的分散性较差,既有方形结晶物也有圆形结晶物。因此我们采用了两步法制备的改性MnxZnl・xFe2O4进行后续试验。XRD表征和红外光谱样品表层结构分析:XRD图谱中主要峰的位置几乎没有变化,H各主要衍射峰相对应的d值(见图2),与JCPDS(粉末衍射标准联合会)数据库卡片中镭锌铁氧体卡片的d值相一致。衰减全反射红外光谱分析见到材料表面在1446cm-l附近的吸收峰为典型的竣酸盐的吸收峰(图3),说明竣酸根与MnxZnl-xFe2O4表面以化学吸附形式结合,柠檬酸根包覆在MnxZnl・xFe2O4颗粒表面。2.3在交变磁场中的升温实验:将各配比MnxZnl-xFe2O4用生理盐水均配成8mg/ml的磁流体,各取5ml于直径为20mm平底试管中,置于200KHZ,输出电流300A的SPG-06A高频磁感应加热设备平板线圈上加热lh,每五分钟记录一下温度,绘制升温曲线,见图4,结果显示,在浓度为8mg/ml时,只有MnxZnl-xFe2O4能够达到热疗需要的温度(435°C)。为了摸清楚其他配比猛锌铁的合适热疗浓度,又进行了每种配比的不同浓度磁流体升温实验。结果显示:x=4时,在14mg/ml达到443°C;x==6时,在35mg/ml达到452°C;x=8时,在25mg/ml达到46°C。而x=2时,30mg/ml的浓度在lh内只能缓慢上升到35°C,离肿瘤热疗有较大差距。3讨论将柠檬酸作为表面活性剂制备的磁流体具有良好的牛物相容性[5]。在交变磁场中,我们首先进行了8mg/ml不同配比的柠檬酸改性MnxZnl-xFe2O4的升温实验,显示在前15min升温迅速,20min后升温平缓,之后恒定不变,各配比的磁流体恒定温度在289到60°C之间。已知镭锌铁氧体是一种具有居里温度(Tc)的磁性物质,在居里温度以下,磁材表现出铁磁性或亚铁磁性,可在交变磁场的作用下由于磁致损耗而加热肿瘤。当温度超过磁材的居里温度,不再具有磁性停止加热。理论上来说,通过选择具有合理居里温度的磁性材料,可以有效将肿瘤部位加热并恒定在治疗温度,从而实现热疗的自动控温、恒温。通过对不同配比、不同浓度磁流体的磁场升温效应探索,初步摸索出了适用于肿瘤热疗的最佳配比及其相应的磁流体浓度,以满足不同的实验条件。同时,本项研究也为进一步的动物实验乃至临床肿瘤热疗提供了理论基础参考文献[1]BabincováM,LeszczynskaD,SourivongRetal.Superparamagneticgelasanovelmaterialforelectromagneticallyinducedhyperthermia[j].JMagnMagneMater,200...