臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及納米材料的制備領(lǐng)域，具體涉及一種臨床級磁性納米粒子的規(guī)?；苽涔に嚰百|(zhì)量控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象最早的國家，而且很早就將磁性物質(zhì)引入疾病的治療領(lǐng)域，在傳統(tǒng)中醫(yī)中就有磁石可“潛陽納氣，鎮(zhèn)驚安神”的理論。隨著近現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)和磁性理論的發(fā)展，磁性材料在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。尤其是當(dāng)前人們對納米材料在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的研宄不斷加深，在靶向給藥、成像檢測、腫瘤熱療等領(lǐng)域納米磁性材料都有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]制備磁性納米材料目前有多種方法，包括物理制備方法，如高能機械球磨法、物理氣相沉積法；化學(xué)制備方法，如微乳液法、高溫分解法等。但制得的磁性納米粒子，在尺寸、均一性、水溶性等方面仍然很難做到盡如人意。為了改善磁性納米粒子的水溶性，并充分發(fā)揮其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，一般需要在磁性納米粒子表面引入羧基(-COOH)、氨基(-NH2)、巰基(-SH)等功能基團(tuán)。攜帶不同功能基團(tuán)磁性納米粒子通過與不同的生物大分子等生物活性物質(zhì)結(jié)合，便可展現(xiàn)出各異的功能特性。例如，抗體蛋白質(zhì)分子中含有大量的氨基，在一定的條件下氨基和羧基可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。因此表面攜帶羧基的磁性納米粒子便可通過羧基氨基的偶聯(lián)反應(yīng)與抗體結(jié)合在一起，構(gòu)成免疫磁珠，應(yīng)用在免疫層析檢測中可大幅度提高檢測技術(shù)的靈敏性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)模化制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)模化制備方法，其特征在于，該方法選用有機鐵鹽和無機鐵鹽相結(jié)合，并添加抗壞血酸，利用水熱法制備尺寸小、水溶性好、磁性能優(yōu)異的四氧化三鐵磁性納米粒子。
[0006]所述的方法具體包括以下步驟:
[0007](I)稱取一定比例的有機鐵鹽和無機鐵鹽，分別溶于去離子水中，以200?500rpm/min的速度攪拌使其充分溶解；
[0008](2)將步驟(I)制得的兩份溶液混合，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌，使其充分混勻；
[0009](3)稱取一定量的抗壞血酸，使其與Fe3+離子的摩爾比為1:3?9，加入步驟(2)得到的混合溶液中，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌；
[0010](4)調(diào)節(jié)步驟(3)得到的混合溶液的pH值至9?12，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌5?30min ；
[0011](5)將步驟(4)得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，以150?230°C的溫度保溫4 ?15h ；
[0012](6)將步驟(5)得到的溶液轉(zhuǎn)移至透析袋中，透析I?2天，隨后冷凍干燥，即可得到目標(biāo)四氧化三鐵磁性納米粒子。
[0013]所述的有機鐵鹽包括且不限于檸檬酸鐵、乙酰丙酮鐵、右旋糖酐鐵、葡萄糖酸亞鐵。
[0014]所述的無機鐵鹽包括且不限于硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵。
[0015]從上述有機鐵鹽和無機鐵鹽中各選I種，使得步驟(I)所述的有機鐵鹽和無機鐵鹽的添加量為使Fe2+和Fe 3+的摩爾比1:1?4。
[0016]步驟⑷采用0.4?5M的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH濃度。
[0017]傳統(tǒng)的單分散高品質(zhì)磁性納米粒子合成尺度大多在毫克級別，如果提高合成尺度，主要問題是磁性納米粒子粒徑、形貌和磁強度得不到有效控制，而本發(fā)明提出的合成方法主要通過原子/分子尺度對前驅(qū)體進(jìn)行形貌和分散性控制，即同時采用有機鐵鹽和無機鐵鹽作為前驅(qū)體，并添加抗壞血酸，從而保證了前驅(qū)體分散、組裝、熱分解過程和磁性粒子最終形成過程。相比于傳統(tǒng)方法僅使用無機鐵鹽作為前驅(qū)體，有機鐵鹽不僅提供反應(yīng)所必需的鐵離子，其有機離子陰離子在水熱反應(yīng)條件下還可通過化學(xué)鍵合的方式連接到磁性粒子表面，提高磁性粒子的水溶性和功能性。而抗壞血酸又稱維生素C，是人體等其他許多動物必不可少的營養(yǎng)素，在生物體內(nèi)主要起到一種抗氧化的作用。將抗壞血酸引入反應(yīng)體系，在高溫水熱條件下，抗壞血酸起到還原劑的作用，使得部分Fe3+離子被還原為Fe 2+離子，有助于四氧化三鐵磁性納米粒子的形成；同時還通過化學(xué)鍵合使得磁性納米粒子表面連接上羧基，進(jìn)一步增強了磁性納米粒子的水溶性和功能性。克級尺度規(guī)?；铣筛咂焚|(zhì)磁性納米粒子需要提高水熱反應(yīng)體系的固含，傳統(tǒng)的制備工藝固含量都相對較少(〈1% )，而本方法的固含目前可以>5%左右，合成尺度顯著提高，并且磁性納米粒子的粒徑、形貌、分散性和磁強度都能得到有效控制。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點:
[0019]1.制備簡單、快捷、合成尺度大，只需使用少量幾種試劑即可制得。
[0020]2.可以直接制得水溶性良好的磁性納米粒子，無需轉(zhuǎn)相等后續(xù)操作。
[0021]3.制得的四氧化三鐵磁性納米粒子平均尺寸為5?8nm，且粒徑分布均勻。
[0022]4.表面攜帶羧基(-COOH)等有機基團(tuán)，生物相容性好。
【附圖說明】
[0023]圖1為四氧化三鐵磁性納米粒子的透射電鏡圖片；
[0024]圖2為四氧化三鐵磁性納米粒子的高分辨透射電鏡圖片；
[0025]圖3為四氧化三鐵磁性納米粒子的傅里葉變換紅外光譜譜圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]實施例1四氧化三鐵磁性納米粒子的水熱制備
[0028](I)稱取摩爾比為1:2的檸檬酸鐵和硫酸亞鐵，分別溶于20mL去離子水中，以400rpm/min的速度攪拌使其充分溶解。
[0029](2)將步驟(I)制得的兩份溶液混合，繼續(xù)以400rpm/min的速度攪拌，使其充分混勻。
[0030](3)稱取0.1g抗壞血酸，加入步驟⑵得到的混合溶液中，繼續(xù)以400rpm/min的速度攪拌。
[0031](4)向步驟(3)得到的混合溶液中滴加濃度為0.4M的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)該混合溶液的pH值至10，繼續(xù)以400rpm/min的速度攪拌lOmin。
[0032](5)將步驟(4)得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，以200°C的溫度保溫10h。
[0033](6)將步驟(5)得到的溶液轉(zhuǎn)移至透析袋中，透析2天，隨后冷凍干燥，即可得到目標(biāo)四氧化三鐵磁性納米粒子。
[0034]所得四氧化三鐵磁性納米粒子的透射電鏡圖如圖1所示，高分辨透射電鏡圖片如圖2所示，可以看出制得的四氧化三鐵磁性納米粒子平均尺寸為5?8nm，且粒徑分布均勻。
[0035]所得四氧化三鐵磁性納米粒子的傅里葉變換紅外光譜譜圖如圖3所示，可以看出，1631CHT1和1385CHT1位置的吸收峰可歸為羧酸根離子的反對稱伸縮和對稱伸縮振動，表面磁性納米粒子表面攜帶羧基(-C00H)等有機基團(tuán)，生物相容性好。
[0036]實施例2
[0037]一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)模化制備方法，具體包括以下步驟:
[0038](I)稱取一定比例的乙酰丙酮鐵和氯化亞鐵，分別溶于1mL去離子水中，以200rpm/min的速度攪拌使其充分溶解；
[0039](2)將步驟⑴制得的兩份溶液混合，使Fe2+和Fe3+的摩爾比1:1，繼續(xù)以200rpm/min的速度攪拌，使其充分混勻；
[0040](3)稱取一定量的抗壞血酸，使其與Fe3+離子的摩爾比為1:3，加入步驟⑵得到的混合溶液中，繼續(xù)以200rpm/min的速度攪拌；
[0041](4)采用0.4M的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟(3)得到的混合溶液的pH值至9，繼續(xù)以200rpm/min的速度攪拌5min ；
[0042](5)將步驟(4)得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，以150°C的溫度保溫4h ;
[0043](6)將步驟(5)得到的溶液轉(zhuǎn)移至透析袋中，透析I?2天，隨后冷凍干燥，即可得到目標(biāo)四氧化三鐵磁性納米粒子。
[0044]實施例3
[0045]一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒ǎ唧w包括以下步驟:
[0046](I)稱取一定比例的葡萄糖酸亞鐵和硫酸鐵，分別溶于25mL去離子水中，以500rpm/min的速度攪拌使其充分溶解；
[0047](2)將步驟⑴制得的兩份溶液混合，使Fe2+和Fe3+的摩爾比1:4，繼續(xù)以500rpm/min的速度攪拌，使其充分混勻；
[0048](3)稱取一定量的抗壞血酸，使其與Fe3+離子的摩爾比為1:9，加入步驟⑵得到的混合溶液中，繼續(xù)以500rpm/min的速度攪拌；
[0049](4)采用5M的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)步驟(3)得到的混合溶液的pH值至12，繼續(xù)以500rpm/min 的速度攬拌 30min ；
[0050](5)將步驟(4)得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，以230°C的溫度保溫15h ;
[0051](6)將步驟(5)得到的溶液轉(zhuǎn)移至透析袋中，透析I?2天，隨后冷凍干燥，即可得到目標(biāo)四氧化三鐵磁性納米粒子。
【主權(quán)項】
1.一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，該方法選用有機鐵鹽和無機鐵鹽相結(jié)合，并添加抗壞血酸，利用水熱法制備尺寸小、水溶性好、磁性能優(yōu)異的四氧化三鐵磁性納米粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟: (1)稱取一定比例的有機鐵鹽和無機鐵鹽，分別溶于去離子水中，以200?500rpm/min的速度攪拌使其充分溶解； (2)將步驟(I)制得的兩份溶液混合，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌，使其充分混勻； (3)稱取一定量的抗壞血酸，使其與Fe3+離子的摩爾比為1:3?9，加入步驟(2)得到的混合溶液中，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌； (4)調(diào)節(jié)步驟(3)得到的混合溶液的pH值至9?12，繼續(xù)以200?500rpm/min的速度攪拌5?30min ； (5)將步驟(4)得到的混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，以150?230°C的溫度保溫4?15h ； (6)將步驟(5)得到的溶液轉(zhuǎn)移至透析袋中，透析I?2天，隨后冷凍干燥，即可得到目標(biāo)四氧化三鐵磁性納米粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，所述的有機鐵鹽包括且不限于檸檬酸鐵、乙酰丙酮鐵、右旋糖酐鐵、葡萄糖酸亞鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，所述的無機鐵鹽包括且不限于硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，步驟(I)所述的有機鐵鹽和無機鐵鹽的添加量為使Fe2+和Fe 3+的摩爾比1:1?4。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒?，其特征在于，步驟(4)采用0.4?5M的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH濃度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種臨床級磁性納米粒子的質(zhì)量可控的規(guī)?；苽浞椒ǎ摲椒ㄟx用有機鐵鹽和無機鐵鹽相結(jié)合，并添加抗壞血酸，利用水熱法制備尺寸小、水溶性好、磁性能優(yōu)異的四氧化三鐵磁性納米粒子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備方法簡單、快捷，可直接制得水溶性良好的磁性納米粒子，平均尺寸為5～8nm，粒徑分布均勻，且表面攜帶羧基(-COOH)等有機基團(tuán)，生物相容性好。
【IPC分類】C01G49-08, B82Y30-00
【公開號】CN104628045
【申請?zhí)枴緾N201510070658
【發(fā)明人】高國, 孫容瑾, 尹婷, 崔大祥
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月10日