本发明公开了一种复合含碘纳米体系及其制备、检测方法和应用，其中构建基质为聚丙烯酸丁酯这一生医材料，包载组分为碘单质和碘化钾，纳米体系的粒径为100‑1000纳米，电位分布为 ‑30 ‑ ‑10毫伏。基于这一复合含碘纳米体系良好的生物相容性和稳定性，以及所包载碘的CT、X射线成像以及相关的治疗功能，有望在体内标记与示踪、生物医学影像、靶向诊疗一体化、药物筛选与优化等领域得到更广泛的应用，在生命健康与个性化医疗等方面产生良好的经济与社会效益。
1.一种复合含碘纳米体系，其特征在于：该复合含碘纳米体系结构为以聚丙烯酸丁酯为构建基质，以含碘物质为包载组分，该含碘物质为碘单质和/或碘化合物；该复合含碘纳米体系采用一锅煮法，包括以下步骤a．将丙烯酸丁酯单体与含碘物质投料于含有稳定剂的反应体系，含碘物质和丙烯酸丁酯单体的投料量以每1.5毫升的丙烯酸丁酯单体对应0.05-1.0克含碘物质计算；该含碘物质为碘单质和/或碘化合物；
b．将反应体系酸碱度调至1.5-3.0，常温搅拌1-16小时后加入氢氧化钠稀溶液终止反应；
c．反应体系静置4-7小时后，将反应液转移至离心管中分离提纯；
d．弃去不含纳米体系的清液，以稳定剂溶液洗涤、涡旋振荡数次，至少重复离心步骤2-
2.根据权利要求1所述的一种复合含碘纳米体系，其特征在于：所述的包载组分为碘和碘化钾中的一种或两种组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合含碘纳米体系，其特征在于：该复合含碘纳米体系的粒子直径为100-1000纳米，电位分布为-30～-10毫伏。
4.根据权利要求3所述的一种复合含碘纳米体系，其特征在于：该复合含碘纳米体系包载碘元素的浓度为0.01-0.06摩尔/升。
5.一种如权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系的制备方法，其特征在于：该制备方法采用一锅煮法，包括以下步骤：a. 将丙烯酸丁酯单体与含碘物质投料于含有稳定剂的反应体系，含碘物质和丙烯酸丁酯单体的投料量以每1.5毫升的丙烯酸丁酯单体对应0.05-1.0克含碘物质计算；该含碘物质为碘单质和/或碘化合物；
b. 将反应体系酸碱度调至1.5-3.0，常温搅拌1-16小时后加入氢氧化钠稀溶液终止反应；
c. 反应体系静置4-7小时后，将反应液转移至离心管中分离提纯；
d. 弃去不含纳米体系的清液，以稳定剂溶液洗涤、涡旋振荡数次，至少重复离心步骤
6.一种如权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系的含碘量的检测方法，其特征在于包括以下步骤：a.取1-3毫升（V（IPBCA））复合含碘纳米体系，用2倍体积的无水乙醇溶解；
b.溶解后的复合含碘纳米体系用还原剂滴加至近白色，滴2-4滴1%淀粉指示剂，继续滴定至乳白色，充分震荡后在2分钟不恢复颜色，还原剂为硫代硫酸钠或抗坏血酸;c.向上述体系滴加1-3滴曙红指示剂，用浓度为C（AgNO3）的硝酸银标准溶液进行滴定，出现砖红色且在半分钟内不褪色时为滴定终点，记录消耗硝酸银溶液的体积V（AgNO3）；
C（I-）=C（AgNO3）·V（AgNO3）/V（IPBCA）；
式中，C（I-）表示碘离子的摩尔浓度;V（IPBCA）表示复合含碘纳米体系的体积。
7.一种用于CT成像的成像剂，其特征在于：该用于CT成像的成像剂包括有权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系。
8.一种用于X光成像的成像剂，其特征在于：将用于X光成像的成像剂包含权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系。
9.一种体外杀菌药物，其特征在于：该体外杀菌药物包含权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系。
10.一种甲状腺肿治疗药物，其特征在于：该甲状腺肿治疗药物包含权利要求1-4之一所述的复合含碘纳米体系。
一种复合含碘纳米体系及其制备、检测方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于纳米材料科学和医学检测领域，具体是一种复合含碘纳米体系及其制备、检测方法和应用，该含碘复合纳米粒子可用作CT与X射线成像。
背景技术
[0002] 碘在元素周期表中的序数是53，位于5周期系ⅦA族，为卤族元素之一。碘在自然界中含量较为稀少，在地壳的含量位排名第47位。从分布上看，碘元素除在海水中含量较高（每升海水含50～60微克）外，而在大部分土壤、岩石和水中含量都非常低。碘元素为人体所必需的元素，健康成人体内的碘的总量约为30毫克，其中70% 80%存在于甲状腺。碘元素在~人体的蛋白质代谢、糖代谢、水和盐的代谢以及酶的代谢中起着至关重要的作用。当人体缺碘时就会患甲状腺肿以及其它相关的疾病，因此碘化物可以防止和治疗碘缺乏引起的甲状腺肿，而碘的放射性同位素131I可用于甲状腺肿瘤的诊断和治疗。此外含碘的有机化合物在CT造影剂中占有很重要的地位。临床上使用的小分子CT血管造影剂如碘海醇(iohexol)、碘普罗胺（iopromide）、碘克沙醇（iodixanol）都是含有三碘代苯环的结构，而新型的微纳米造影体系中，也都有碘元素的存在。
[0003] 单质碘呈紫黑色固体，容易升华，并且升华后易凝华，并且具有较强的毒性和腐蚀性，因此常用于杀菌和消毒。虽然在碘化钾或其它碘化物存在时，碘在水中的溶解度会大大增强，但挥发现象依然非常明显，因此现在临床上使用的碘伏消毒水是碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物，以减少碘的挥发。
[0004] 近年来，随着高分子材料的迅猛发展，碘、碘化合物以及放射性131I与高分子材料载体的结合被更多地报道。那些经过生物相容性较高的修饰后的含碘复合物，其毒副作用远远低于非负载型的碘化合物。
[0005] 聚丙烯酸丁酯是经FDA认证的生物医学材料，在医学、制药等领域内广泛应用，常被用作制备医药中间体、临床止血剂等。基于其良好的生物相容性和体内可降解性，开发新型包载碘和含碘的复合纳米体系，在提高或保持原有药效的同时，降低其毒副作用，提高生物安全性，为含碘复合物在生物医学领域的应用具有广泛的推动作用。
发明内容
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种复合含碘纳米体系，其为含碘物质提供一个新型的纳米负载体系，该复合体系具有很好的生物相容性和稳定性。
[0007] 本发明的第二个目的是提供一种上述含碘复合纳米粒子的制备工艺。
[0008] 本发明的第三个目的是提供一种上述含碘复合纳米粒子的碘含量进行定量分析方法，该分析方法工艺简单，结果精确。
[0009] 本发明的第四个目的是提供过一种上述含碘复合纳米粒子在CT成像的造影剂、医学杀菌剂及甲状腺肿治疗药物等方面的应用。
[0010] 为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是该复合含碘纳米体系结构为以聚丙烯酸丁酯为构建基质，以含碘物质为包载组分，该含碘物质为碘单质和/或碘化合物。
[0011] 进一步设置是所述的包载组分为碘和碘化钾其中的一种或两种组合。
[0012] 进一步设置是该复合含碘纳米体系的粒子直径为 100-1000纳米，电位分布为-30～-10毫伏。
[0013] 进一步设置是该复合含碘纳米体系包载碘元素的浓度为0.01-0.06摩尔/升。
[0014] 为实现本发明的第二个目的，其技术方案是该制备方法采用一锅煮法，包括以下步骤：
[0015] a．将丙烯酸丁酯单体与含碘物质投料于含有稳定剂的反应体系， 含碘物质和丙烯酸丁酯单体的投料量以每1.5毫升的丙烯酸丁酯单体对应0.05-1.0克含碘物质计算；该含碘物质为碘单质和/或碘化合物；
[0016] b．将反应体系酸碱度调至1.5-3.0，常温搅拌1-16小时后加入氢氧化钠稀溶液终止反应；
[0017] c．反应体系静置4-7小时后，将反应液转移至离心管中分离提纯；
[0018] d．弃去不含纳米体系的清液，以稳定剂溶液洗涤、涡旋振荡数次，至少重复离心步骤2-4次；
[0019] e．离心浓集后得含碘复合纳米体系。
[0020] 本发明的制备方法，工艺步骤简单、条件温和、工艺绿色环保、能耗少、无三废及辐射与噪声等污染，分离与提纯工艺操作简便，所得体系稳定易于保存，是一种选择性制备复合含碘纳米体系的通用工艺。
[0021] 为实现本发明的第三个目的，其技术方案是包括以下步骤：
[0022] a. 取1-3 毫升（V（I@PBCA））复合含碘纳米体系，用2倍体积的无水乙醇溶解；
[0023] b. 溶解后的复合含碘纳米体系用还原剂滴加至近白色，滴2-4滴1%淀粉指示剂，继续滴定至乳白色，充分震荡后在2分钟不恢复颜色，还原剂为硫代硫酸钠或抗坏血酸;
[0024] c. 向上述体系滴加1-3滴曙红指示剂，用浓度为C（AgNO3）的硝酸银标准溶液进行滴定，出现砖红色且在半分钟内不褪色时为滴定终点，记录消耗硝酸银溶液的体积V（AgNO3）；
[0025] d. 纳米体系中碘量浓度的计算公式如下：
[0026] C（I-）= C（AgNO3）·V（AgNO3）/V（I@PBCA）；
[0027] 式中，C（I-）表示碘离子的摩尔浓度 ;V（I@PBCA）表示复合含碘纳米体系的体积。
[0028] 本发明的检测方法，首先用适当的还原剂将所有的碘单质还原成碘离子，然后用法扬司法，对碘离子进行滴定分析。该分析方法简单，结果精确。
[0029] 为实现本发明的第四个目的，本发明还提供够了以下技术方案：
[0030] 一种用于CT成像的成像剂，该用于CT成像的成像剂包括所述的复合含碘纳米体系。
[0031] 一种用于X光成像的成像剂，将用于X光成像的成像剂包含所述的复合含碘纳米体系。
[0032] 一种体外杀菌药物，该体外杀菌药物包含所述的复合含碘纳米体系。
[0033] 一种甲状腺肿治疗药物，该甲状腺肿治疗药物包含所述的复合含碘纳米体系。
[0034] 本发明的复合含碘纳米体系及一锅煮法选择性构建方法对发展新型含碘制剂、CT造影剂的制备工艺、提高含碘纳米探针的生物利用率、实现含碘治疗药物的靶向与释放及疾病的早期诊断与治疗具有重要意义。
[0035] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。
附图说明
[0036] 图1 本发明所涉及的复合含碘纳米体系的通用结构与工艺；
[0037] 图2 新型复合含碘纳米体系的粒度分布与电位表征图（a和b对应按实施例1和2）；
[0038] 图3 为按实施例1所制备的新型复合含碘纳米体系不同梯度浓度下的CT造影效果与CT值，其中A1-A4对应原液以及稀释5倍、10倍和20倍后的体系，A5为纯水，CT值为0 HU；
[0039] 图4 为按实施例2所所制备的新型复合含碘纳米体系不同梯度浓度下的CT造影效果与CT值，其中B1-B4对应原液以及稀释2倍、4和8倍后的体系，B5为纯水，其CT值为0 HU。
具体实施方式
[0040] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0041] 本发明的复合含碘纳米体系结构为以聚丙烯酸丁酯为构建基质，以含碘物质为包载组分，该含碘物质为碘单质和/或碘化合物，所述的包载组分为碘和碘化钾其中的一种或两种组合，该复合含碘纳米体系的粒子直径为 100-1000纳米，电位分布为-30～-10毫伏，该复合含碘纳米体系包载碘元素的浓度为0.01-0.06摩尔/升。
[0042] 本发明得到的包载碘的复合纳米体系，其通用结构与工艺如图1所示。体系粒度分布、表面电位表征及多分布指数可由激光粒度仪测量得到（如图2）。不同浓度复合含碘的纳米体系用于micro CT光成像，其CT成像效果如图3、4得到确认。所包载的碘可以诱导病原体的蛋白质变性，从而有效杀灭细菌繁殖体、真菌和部分病毒。此外，使用这种新型含碘复合纳米体系可以有效补充人体所需的碘，从而改善甲状腺系统的功能，治疗甲状腺肿。由此可以预计该复合含碘纳米体系在血池成像、杀菌和甲状腺肿的预防和治疗等方面具有广阔应用前景。
[0043] 实施例1：向100毫升0.5%葡聚糖水溶液中加:1.0克的碘单质和0.6克的碘化钾固体，避光搅拌过夜。用滤纸过滤，除去未溶解的固体，向澄清液中滴入1.0毫升的丙烯酸丁酯单体，避光搅拌5小时。然后将全部反应液转移至离心管中离心30分钟，弃去上层清液，并以高纯水洗涤、涡旋振荡数次。至少重复离心步骤2-4次，浓集后得6毫升包载碘的复合纳米体系。取浓集液用高纯水稀释不同倍数后进行micro CT 成像（结果如图3,A1为原液，A2-A4 分别稀释了5倍，10倍和20倍后的体系；A5为纯水，其CT值为0 HU）。取1毫升原液经无水乙醇溶解，并用硫代硫酸钠滴定还原后，用法扬司滴定法确定所制备包载碘的复合纳米体系的含碘量（以I-计）为0.058摩尔/升。经激光粒度仪测量，包载碘的纳米体系粒径为219±78.9纳米，表面电位为-18.3±4.4毫伏。
[0044] 实施例2：向100毫升0.5%葡聚糖水溶液中加:200毫克的碘单质和300毫克的碘化钾固体，避光搅拌过夜。用滤纸过滤，除去未溶解的固体，向澄清液中滴入1.0毫升的丙烯酸丁酯单体，避光搅拌5小时。然后将全部反应液转移至离心管中离心30分钟，弃去上层清液，并以高纯水洗涤、涡旋振荡数次。至少重复离心步骤2-4次，浓集后得6毫升包载碘的复合纳米体系。用高纯水稀释不同倍数后进行micro CT 成像（结果如图4，B1为原液，B2-B4 分别稀释2倍，4倍和8倍后的体系;B5为纯水，CT值为0 HU）。取1毫升原液经无水乙醇溶解，并用硫代硫酸钠滴定还原后，用法扬司滴定法确定所制备包载碘的复合纳米体系的含碘量（以I-计）为0.022摩尔/升。经激光粒度仪测量，包载碘的纳米体系粒径为440±218.6纳米，表面电位为-22.2±4.5毫伏。
