专利名称：一种对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种对外界温度或PH值响应的磁性介孔纳米复合材料制备及其生物应用，属于纳米复合材料技术领域。
背景技术：
磁性/介孔纳米复合材料具有很好的稳定性和生物相容性，可以实现磁场靶向药物传输和释放，因此良好的应用前景。原子转移自由基聚合(ATRP)是一种新型“活性”/可控自由基聚合方法，可按常规自由基聚合过程进行而不需要苛刻的聚合条件，能够最有效地控制聚合物分子量、分子量分布和分子结构，因此利用ATRP原理在介孔氧化硅表面修饰聚合物是一种很好的办法。通过在介孔氧化硅表面修饰环境响应聚合物，调节溶液的环境 (如温度、PH值等)可控制孔道的开放和闭合，从而实现介孔材料对药物分子的控制释放。
发明内容
本发明旨在拓宽磁性介孔氧化硅材料的功能化应用，提供一种环境响应(pH、温度)磁性介孔纳米复合材料。本发明还提供了上述复合材料的制备方法和应用。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种对外界温度或pH值响应的磁性/介孔纳米复合材料的制备及其生物应用，是在磁性材料上依次修饰二氧化硅、介孔二氧化硅和聚合物；所述磁性材料为狗304，粒径在 70 120nm ；二氧化硅层的厚度为15 25nm ；介孔二氧化硅层的厚度为35 45nm ；所述聚合物为聚丙烯酸或者聚N-异丙基丙烯酰胺，可以对外界环境的pH值或者温度进行响应。磁性材料表面修饰介孔氧化硅一方面可以提高材料生物相容性，另一方面可以用于载药；修饰聚丙烯酸或者聚(N-异丙基丙烯酰胺)聚合物可以对外界环境中的pH值或者温度进行响应，提高材料的生物应用。这种环境响应(pH、温度)磁性介孔纳米复合材料，能对外界温度或PH值响应，可用作制备磁共振成像材料尤其是磁共振T2造影材料，以及用于制备药物载体。本发明所述的一种对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料的制备方法原理是在水热法制备的α -Fe2O3纳米粒子上修饰一层二氧化硅，再修饰一层含有机硅酸盐的氧化硅，接着通过热处理除去造孔剂在最外层产生介孔，并将α -Fe2O3内核还原为!^e3O4 ； 最后利用原子转移自由基聚合法(ATRP)在介孔层表面修饰聚丙烯酸或聚(N-异丙基丙烯酰胺)，具体步骤包括(1)将三价铁盐溶解于pH = 2. 5 3. 5的酸溶液中，95 105°C下反应18 36 小时；分离取固体得到α -Fe2O3纳米粒子；洗涤干燥；所述三价铁盐中的铁离子与酸溶液的摩尔体积比为0. 012 0. 024mol/L ；(2)步骤(1)的α -Fe2O3纳米粒子分散在蒸馏水中，超声1 3小时，加入有机溶剂I和氨水，搅拌条件下加入正硅酸四乙酯，搅拌反应2 3小时；分离取固体，得到包裹二氧化硅的纳米粒子；蒸馏水与有机溶剂I体积比为1 6 1 8;反应体系中氨的浓度为0.35 0. 42mol/L ；有机溶剂I为异丙醇；(3)步骤( 得到的包裹二氧化硅的纳米粒子分散在乙醇、蒸馏水和氨水的混合液中，搅拌条件下逐滴加入正硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷C18TMS，反应3 4h，取固体洗涤干燥；蒸馏水与乙醇体积比为1 6 1 8 ；反应体系中氨的浓度为0. 71 0. 79mol/ L；(4)步骤(3)得到的固体在空气氛围550 600°C下煅烧5. 5 6. 5小时，然后在还原气氛中于370 390°C还原3 4小时；得到包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子；(5)利用原子转移自由基聚合法，以丙烯酸叔丁酯或N-异丙基丙烯酰胺为单体， 在步骤(4)所制备包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子的介孔层表面修饰聚丙烯酸或聚 (N-异丙基丙烯酰胺)。步骤⑶包括以下步骤(a)步骤(4)处理后包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子分散于甲苯中，超声分散 1 浊，氮气保护条件下，加入氨丙基三乙氧基硅烷(APQ，90 100°C回流18 20h，分离取固体洗涤干燥；包裹介孔二氧化硅的狗304纳米粒子与甲苯的用量比为1. 6 2. 5mg/ml ；包裹介孔二氧化硅的狗304纳米粒子与氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为150 200mg/ml ；(b)取步骤(a)中干燥后的固体分散在溶剂IV中超声分散1 池，氮气保护下加入2-溴异丁酰溴，先在冰水浴中反应1 池，然后在常温下反应10 12h，离心分离，沉淀用甲苯、丙酮洗涤3 5次，室温下真空干燥；固体与2-溴异丁酰溴的用量比为80 125mg/ml ；固体与有机溶剂IV的用量比为0. 5 1. 5mg/ml ；溶剂IV为含有1. 5V/V% 2. 5V/V%三乙胺的重蒸二氯甲烷；(c)取步骤(b)中干燥后的固体，与N-异丙基丙烯酰胺或丙烯酸叔丁酯、CuBr和 N，N，N, N, N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，取沉淀洗涤干燥，得到聚丙烯酸叔丁酯或N-异丙基丙烯酰胺修饰的磁性介孔材料；步骤(b)所得到的固体与N-异丙基丙烯酰胺、CuBr和N，N, N, N, N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，取固体洗涤干燥；此处用体积比为1 0.5 1 1.5的异丙醇和水混合物作为溶剂；反应温度为25 35°C ；固体与N-异丙基丙烯酰胺、CuBr和N，N, N, N, N-五甲基二亚乙基三胺的用量比为 Img 0. 1 0. 5mmol 0. 015 0. 03mmol 0. 015 0. 06mmol ；或者，步骤(b)所得到的固体与丙烯酸叔丁酯、CuBr和N，N，N，N，N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，取固体洗涤干燥；此处用体积比为1 1 2 1 的2- 丁酮和异丙醇混合溶剂；反应温度为80 100°C ；固体与丙烯酸叔丁酯、CuBr和N，N, N, N, N-五甲基二亚乙基三胺的用量比为 Img 0.1 0.5mmol 0. 015 0. 03mmol 0. 03 0. 06mmol。
(d)将步骤(C)得到的聚丙烯酸叔丁酯修饰的磁性介孔材料进一步水解将聚丙烯酸叔丁酯转变成聚丙烯酸(聚N-异丙基丙烯酰胺则不要进行这一步水解)。即取固体(聚丙烯酸叔丁酯修饰的磁性介孔材料；)与对甲苯磺酸，在氮气保护条件下，以甲苯为溶剂， 100 110°C搅拌回流20 Mh，固体与对甲苯磺酸用量比为1 1.8 2.2 ；冷却后取固体洗涤干燥。本发明的符合材料是在纳米磁性氧化铁材料表面依次包裹二氧化硅和介孔二氧化硅及PH响应的聚合物或温度响应的聚合物，所述磁性材料是通过水热法制备的α -Fe2O3 包裹了二氧化硅和介孔二氧化硅后原位还原得到，所述聚合物是通过原子转移自由基聚合 (ATRP)方法修饰到介孔包裹的磁性纳米材料表面。与现有技术相比，本发明的有益效果如下本发明的材料具有很好的生物相容性，稳定性和磁性，有利于材料的生物应用；通过原子转移自由基聚合方法修饰后的PH响应的聚合物在不同的ρΗ条件下有不同的成像效果，并且通过改变外界环境的PH条件，可以控制载药材料的药物释放，是一种很好的ρΗ响应磁性介孔纳米复合材料；通过原子转移自由基聚合法修饰对温度响应的聚合物，所得材料在水中分散性的变化可以反映出外界温度的高低，且通过改变外界环境的温度，可以实现药物的可控负载和释放。
图1为实施例1所制备的磁性/介孔纳米材料MSN的透射电镜图；图2为实施例1所制备的磁性/介孔纳米材料MSN的XRD图；图3为实施例1所制备的磁性/介孔纳米材料MSN的氮气吸附图；图4为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料的透射电镜图；图5为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料的热重图；图6为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料的细胞毒性测试图；图7为实施案例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米复合材料载药后的细胞毒性测试图；图8为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料的细胞成像图和细胞对材料的吞噬量图；图9为实施案例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料进入细胞后的信号强度图；图10为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料的不同ρΗ条件下的药物释放图；图11为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料均勻分散于水溶液中的照片；图12为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料在pH = 4条件下的T2弛豫率与铁离子浓度关系图(a)以及相应的T2磁共振成像(b)；图13为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料在pH = 7条件下的T2弛豫率与铁离子浓度关系图(a)以及相应的T2磁共振成像(b)；图14为实施例1所制备的MSN0PAA磁性/介孔纳米材料在pH = 9条件下的T2弛豫率与铁离子浓度关系图(a)以及相应的T2磁共振成像(b)；图15为实施案例2所制备的一种对温度敏感的MSN@PNIPAM磁性/介孔纳米复合材料的透射电镜图；图16为实施案例2所制备一种对温度敏感的MSN@PNIPAM磁性外吸收谱图；图17为实施案例2所制备一种对温度敏感的MSN@PNIPAM磁性细胞毒性图；图18为实施案例2所制备一种对温度敏感的MSN@PNIPAM磁性温度敏感照片。
具体实施例方式为了更好地理解本发明的实质，下面通过实施例来详细说明发明的技术内容，但本发明的内容并不局限于此。实施例11)将 5. 41g FeCl3 ·6Η20(0· 02mol)加入到装有 1000ml pH = 3 的 HCl 水溶液的水热瓶中，搅拌均勻后置于100°c烘箱中反应M小时。离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤5次，
室温下真空干燥；2)取步骤1)中得到的固体80mg，加入70ml蒸馏水，超声分散池；加入350ml异丙醇，10. 5ml浓氨水(25wt% ^wt % )，搅拌条件下逐滴加入120 μ 1正硅酸四乙酯(TEOS) (0. 536mmol即111. 6mg)，常温搅拌反应2h，离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤2次；3)将步骤2)中离心得到的固体分散于300ml无水乙醇中，加入60ml蒸馏水，20ml 浓氨水(25wt% ^wt % )，搅拌条件下逐滴加入460 μ 1 TEOS (2. 056mmol即427. 8mg)和 187 μ 1 C18TMS(0. 44mmol即165. 12mg)，常温搅拌反应4h，离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤 3 5次，室温下真空干燥；4)将步骤3)中的固体在空气氛围550°C下煅烧6小时，然后在氢气(5%)/氩气混合气体中于380°C还原3小时；5)取步骤4)中得到的固体IOOmg分散于50ml甲苯溶液中，超声分散池，氮气保护条件下，加入600 μ 1氨丙基三乙氧基硅烷(APS) 2. 57mmol, 100°C回流20h，离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤5次，室温下真空干燥；6)取步骤5)中干燥后的固体25mg分散20ml含有2% (V/V)三乙胺的重蒸过的二氯甲烷中，超声分散池，氮气保护下加入250 μ 1 2-溴异丁酰溴(2. 02mmol即465mg)，先在冰水浴中反应lh，然后在常温下反应20h，离心分离，固体用甲苯和丙酮洗涤5次，室温下
真空干燥；7)取步骤6)中干燥后的固体5mg，加入100 μ 1 tBA(丙烯酸叔丁酯)(0. 0883g, 0. 69mmol)，20mg CuBr (0. 14mmol)，60 μ 1 PMDETA (0. 287mmol 即 49. 812mg)和体积比为 3 2的2-丁酮和异丙醇混合溶剂(30ml)，氮气保护条件下100°C反应12h。离心分离，沉淀用无水乙醇洗涤3次，室温下真空干燥；8)取步骤7)中干燥后的固体50mg置于IOOml三颈烧瓶中，加入20ml甲苯和 IOOmg对甲苯磺酸，氮气保护条件下110°C搅拌回流Mh，冷却后离心分离，沉淀用蒸馏水洗
/介孔纳米材料红 /介孔纳米材料的 /介孔纳米材料的涤5次，室温下真空干燥。 将步骤8)中得到的最终材料MSN0PAA磁性/介孔纳米材料进行生物应用的研究。实施例1所制备的磁性/介孔纳米材料(步骤4制备)的透射电镜图(TEM)见图 1。由TEM图可看出，纳米粒子的分散性很好，粒径均一，磁性核尺寸约为lOOnm，第一层二氧化硅壳尺寸约为20nm，介孔硅的尺寸约为40nm。实施例1所制备的磁性/介孔纳米材料(步骤4制备)的XRD图见图2。图中2 θ =20° 30°之间出现的峰为无定形二氧化硅的峰，其他都是磁性材料四氧化三铁的峰。 从图中可看出没有其他杂质峰。实施例1所制备的磁性/介孔纳米粒子(步骤4制备)的氮气吸-脱附图见图3。 数据处理结果表明磁性/介孔纳米粒子的最可几孔径约为2. 8nm。实施例1所制备的一种对pH响应的MSN0PAA复合材料的透射电镜图(TEM)见图 4。图中可以看出聚合物成功修饰到磁性/介孔纳米材料上。实施例1所制备的一种对pH响应的MSN0PAA纳米复合材料的热重图见图5。图中可看出PH响应的聚合物修饰的量约为40%。实施例1所制备的一种对pH响应的MSN0PAA纳米复合材料的细胞毒性图见图6。 由图可看出磁性/介孔纳米复合材料的细胞毒性，选用细胞为HeLa细胞，图中可清楚的看出此材料的毒性很小，对细胞的杀伤力不大。实施例1所制备的一种对pH响应的MSN0PAA介孔纳米复合材料载药后的细胞毒性见图7。所选药物为盐酸阿霉素(D0X)，由图中可看出材料对抗癌药物DOX具有高效的装载效果。载药的方法为取8 IOmg MSNiPAA纳米复合材料样品于15 20ml lmg/ml DOX 水溶液中，避光搅拌Mh，离心固体，用水洗涤直至离心液无色，将所有离心液合并和定容。 取载药前后的溶液稀释相同倍数测试490nm处盐酸阿霉素的特征吸收峰，计算载药量。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA磁性/介孔纳米复合材料的细胞T2加权 MRI成像数据见图8。其中图(a)为细胞成像图，图(b)为细胞吞食量图，所选细胞为HeLa 细胞，由图中可以看出材料对HeLa细胞的成像效果很明显，并且随着材料浓度的增大，细胞对材料的吞噬量也逐渐增大。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA纳米复合材料的细胞T2加权MRI成像信号强度图见图9。所选用细胞为HeLa细胞，由图可看出随着细胞浓度的依次增大，信号强度依次减弱，此结果与图8中的细胞成像效果和细胞吞噬量的结果是一致的。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA磁性/介孔纳米复合材料的载药量为 108mg/g，其在不同pH值条件下的药物释放行为见图10。由图中可以看出在pH = 7. 4时释放量很小，当PH值从7. 4减小到5. 2，药物释放能力明显增大。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA纳米复合材料在水中的分散性照片见图11。(a)和(b)分别为有磁场和无磁场情况下的水分散照片。由图可看出，分散在水中的样品容易被磁铁收集，说明它们能被外加的磁场所操纵。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA纳米复合材料在pH = 4条件下T2弛豫率与铁离子浓度关系图见图12。图(a)为成像效果图，图(b)为T2弛豫率大小。实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA纳米复合材料在pH = 7条件下T2弛豫率与铁离子浓度关系图见图13。图(a)为成像效果图，图(b)为T2弛豫率大小。
实施例1所制备的一种pH响应的MSN0PAA纳米复合材料在pH = 9条件下T2弛豫率与铁离子浓度关系图见图14。图(a)为成像效果图，图(b)为T2弛豫率大小。实施例21)将 5. 41g FeCl3 · 6Η20(0· 02mol)加入到装有 1000ml pH = 3 的水溶液的水热瓶中，搅拌均勻后100°C下反应M小时。离心分离，固体用无水乙醇洗涤5次，室温下真空干燥；2)取步骤1)中得到的固体80mg置于500ml水热瓶中，加入70ml蒸馏水，超声3h ；加入350ml异丙醇，10. 5ml浓氨水(25wt % ^wt % )，搅拌条件下逐滴加入 120 μ 1(0. 536mmol即111.6mg)正硅酸四乙酯(TEOS)，常温搅拌反应2h，离心分离，固体用无水乙醇洗涤5次；3)将步骤2)中离心得到的固体分散于300ml无水乙醇中，加入60ml蒸馏水，20ml 浓氨水(25wt % 28wt % )，搅拌条件下逐滴加入460 μ 1 (2. 056mmol即427. 8mg) TEOS和 187 μ 1(0. 44mmol即165. Umg) C18TMS，常温搅拌反应4h，离心分离，固体用无水乙醇洗涤5
次，室温下真空干燥；4)将步骤3)中的固体空气氛围550°C下煅烧6小时，然后在氢气(5%)/氩气混合气体中于380°C还原3小时；5)取步骤4)中得到的固体IOOmg分散于50ml甲苯溶液中，超声分散池，氮气保护条件下，加入600 μ 1氨丙基三乙氧基硅烷(APS) 2. 57mmOl，100°C回流20h，离心分离，固体用无水乙醇洗涤5次，室温下真空干燥；6)取步骤5)中干燥后的固体25mg分散20ml含有2% (V/V)三乙胺的重蒸过的二氯甲烷中，超声分散池，氮气保护下加入250 μ 1 (2. 02mmol即465mg) 2-溴异丁酰溴，先在冰水浴中反应lh，然后在常温下反应20h，离心分离，固体用甲苯和丙酮洗涤5次，室温下真空干燥；7)取步骤6)中干燥后的固体5mg，加入0. 228g(2. Ommol)NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)，20mg CuBr (0. 14mmol) ,60μ 1(0. 287mmol 即 49. 812mg)PMDETA(N，N，N，N，N-五甲基二亚乙基三胺)和体积比为1 1的异丙醇和水混合物GOml)，氮气保护条件下室温(25 300C )反应12h，离心分离，固体用无水乙醇洗涤3次，室温真空干燥；将得到的最终材料进行生物应用的研究。实施案例2所制备的一种对温度敏感的MSN0PNIPAM纳米复合材料的透射电镜图见图15。由图可看出聚合物成功的修饰在介孔的外层。实施案例2所制备一种对温度敏感的MSN@PNIPAM纳米复合材料红外图见图16。 由图可看出HOlcnT1和1469CHT1出现异丙基的特征峰，证明温度敏感聚合物聚丙基丙烯酰胺成功修饰上去。实施案例2所制备一种对温度敏感的MSNOPOTPAM纳米复合材料的细胞毒性图见图17。所选细胞为HeLa细胞，由图可看出，该材料对HeLa细胞毒性不大，细胞的存活率在 80%以上。实施案例2所制备一种对温度敏感的MSN@PNIPAM磁性/介孔纳米材料的温度敏感照片图见图18。由图可看出高于临界温度时材料的分散性较差，而低于临界温度时材料的分散性很好，证明该材料能够对外界环境的温度进行响应。(a)和(c)分别为60°C、25°C时磁场作用下纳米材料在水中分散性的图片，(b)为25°C时纳米材料在水中分散性的图片。 以上所述仅为本发明的优选实施例，本发明的内容并不局限于此。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改和改进，均应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种对外界温度或PH值响应的磁性介孔纳米复合材料，其特征在于，是在磁性材料上依次修饰二氧化硅、介孔二氧化硅和聚合物；所述磁性材料为!^e3O4，所述聚合物为聚丙烯酸或聚N-异丙基丙烯酰胺。
2.权利要求1所述对外界温度或PH值响应的磁性介孔纳米复合材料，其特征在于，所述磁性材料的粒径在70 120nm ；二氧化硅层的厚度为15 25nm ；介孔二氧化硅层的厚度为 35 45nm。
3.权利要求1或2所述的对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将三价铁盐溶解于PH= 2. 5 3. 5的酸溶液中，95 105°C下反应18 36小时； 分离取固体得到α -Fe2O3纳米粒子；洗涤干燥；所述三价铁盐中的铁离子与酸溶液的摩尔体积比为0. 012 0. 024mol/L ；(2)步骤(1)的α-Fe2O3纳米粒子分散在蒸馏水中，超声1 3小时，加入异丙醇和氨水，搅拌条件下加入正硅酸四乙酯，搅拌反应2 3小时；分离取固体，得到包裹二氧化硅的纳米粒子；蒸馏水与异丙醇体积比为1 6 1 8 ；反应体系中氨的浓度为0. 35 0. 42mol/L ；(3)步骤( 得到的包裹二氧化硅的纳米粒子分散在乙醇、蒸馏水和氨水的混合液中， 搅拌条件下逐滴加入正硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷C18TMS，反应3 4h，取固体洗涤干燥；蒸馏水与乙醇体积比为1 6 1 8 ；反应体系中氨的浓度为1. 1 1. 2mol/L ；(4)步骤(3)得到的固体在空气氛围550 600°C下煅烧5.5 6. 5小时，然后在还原气氛中于370 390°C还原反应3 4小时；得到包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子；(5)利用原子转移自由基聚合法，以丙烯酸叔丁酯或N-异丙基丙烯酰胺为单体，在步骤(4)所制备包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子的介孔层表面修饰聚丙烯酸或聚(N-异丙基丙烯酰胺)。
4.权利要求3所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤( 包括以下步骤(a)步骤(4)处理后包裹介孔二氧化硅的!^e3O4纳米粒子分散于甲苯中，超声分散1 2h,氮气保护条件下，加入氨丙基三乙氧基硅烷(APS)，90 100°C回流18 20h，分离取固体洗涤干燥；包裹介孔二氧化硅的狗304纳米粒子与甲苯的用量比为1. 6 2. 5mg/ml ；包裹介孔二氧化硅的狗304纳米粒子与氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为150 200mg/ml ；(b)取步骤(a)中干燥后的固体分散在有机溶剂IV中超声分散1 2h，氮气保护下加入2-溴异丁酰溴，先在冰水浴中反应1 池，然后在常温下反应10 12h，取沉淀洗涤干燥；固体与2-溴异丁酰溴的用量比为10 15mg/mmol ；固体与有机溶剂IV的用量比为0. 5 1. 5mg/ml ；溶剂IV为含有1. 5V/V% 2. 5V/V%三乙胺的重蒸二氯甲烷；(c)取步骤(b)中干燥后的固体，与N-异丙基丙烯酰胺或丙烯酸叔丁酯、CuBr和N，N， N，N，N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，取沉淀洗涤干燥，得到聚丙烯酸叔丁酯或N-异丙基丙烯酰胺修饰的磁性介孔材料；(d)将步骤(c)中得到的聚丙烯酸叔丁酯修饰的磁性介孔材料与对甲苯磺酸，在氮气保护条件下，以甲苯为溶剂，100 110°C搅拌回流20 Mh，进一步水解将聚丙烯酸叔丁酯转变成聚丙烯酸；冷却后取固体洗涤干燥；聚丙烯酸叔丁酯修饰的磁性介孔材料与对甲苯磺酸重量比为1 1.8 2. 2。
5.权利要求4所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，固体与N-异丙基丙烯酰胺、CuBr和N，N，N，N，N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，用体积比为1 0. 5 1 1. 5的异丙醇和水混合物作为溶剂；反应温度为25 35°C ；固体与N-异丙基丙烯酰胺、CuBr和N，N, N, N, N-五甲基二亚乙基三胺的用量比为 Img 0. 1 0. 5mmol 0. 015 0. 03mmol 0. 015 0. 06mmol。
6.权利要求4所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，固体与丙烯酸叔丁酯、CuBr和N，N，N，N，N-五甲基二亚乙基三胺在氮气保护条件下反应10 12h，取固体洗涤干燥；此处用体积比为1 1 2 1的2- 丁酮和异丙醇混合溶剂；反应温度为80 100°C ；固体与丙烯酸叔丁酯、CuBr和N，N, N, N, N-五甲基二亚乙基三胺的用量比为 Img 0.1 0.2_1 0.005 0.03_1 0. 015 0. 06_1。
7.权利要求1或2所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料应用于制备磁共振成像材料。
8.权利要求1或2所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料应用于制备磁共振T2造影材料。
9.权利要求1或2所述对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料用于制备药物载体。
全文摘要
本发明涉及材料领域，公开了一种对外界温度或pH值响应的磁性介孔纳米复合材料制备及其生物应用。该材料是在纳米磁性氧化铁表面依次包裹二氧化硅和介孔二氧化硅及pH响应的聚合物或温度响应的聚合物，所述磁性材料是通过水热法制备的α-Fe2O3包裹了二氧化硅和介孔二氧化硅后原位还原得到，所述聚合物是通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法修饰到介孔包裹的磁性纳米材料表面。经上述方法得到的纳米复合材料具有较好的分散性，较低的生物毒性，较好的外界环境响应功能，可同时用作磁共振成像造影剂和药物载体。
文档编号A61K47/32GK102552942SQ201110353198
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者吴惠霞, 唐立辉, 杨仕平, 王亚培 申请人:上海师范大学