专利名称：一种偶联荧光素的纳米磁珠及制备方法
技术领域：
本发明主要属于化学合成技术领域，具体涉及一种偶联荧光素的纳米磁珠及制备 方法。
背景技术：
纳米磁珠是一种新型生物医学材料，当前具有很好的研究用途，其医学方面的潜 能更具吸引力，很多领域研究人员正在抓紧研究与开发。国内市场上的试剂类的纳米磁珠 系列产品几乎均来自国外医药企业，每年国内有大量研究经费花费在这类昂贵的试剂上。 目前国内相关专利产品较少，还无法与国外进口纳米磁珠产品竞争。偶联荧光素的纳米磁 珠为一新化合物，国内尚无专利公开，国内市场上已有进口的系列荧光标记纳米探针，如 Nanoprobe纳米荧光探针系列产品，采用了新一代量子点荧光标记技术，但未见有荧光标记 的磁性纳米产品。本发明是基于Y -氧化铁/聚苯胺纳米磁性化合物合成技术而开发的一种衍生化 合物。
发明内容
针对当前国内生物纳米技术薄弱以及生物纳米材料的匮乏，并且考虑国内尚缺生 物纳米材料研究的基本标记素材，我们采用了聚苯胺作为原料制备纳米高分子，并且采用 医学注射试剂级的荧光素钠作为标记基团。聚苯胺是一种具有较强导电性的高分子聚合 物，其导电性导致分子间的相互吸引作用，而Y -氧化铁/聚苯胺-荧光素可以均勻分散到 机体内部，而达到较好的检测效果，同时能保持其在机体内的静电识别能力。因此本实验基 于上述目的合成了一种具有较弱导电性，较强超顺磁性的Y -氧化铁/聚苯胺-荧光素，并 且进行了初步的动物试验。本发明利用聚苯胺的掺杂去掺杂机制将荧光素固定到超顺磁性导电纳米Y-氧 化铁/聚苯胺上。这种方法的独特优势是掺杂对荧光素的基本基团没有影响。同时产物超 顺磁性导电纳米Y -氧化铁/聚苯胺-荧光素仍然有较强的荧光，使产物成为一种性状稳 定的荧光标记的纳米磁珠。本发明所说的偶联荧光素的纳米磁珠，其特征在于，是通过下述方法制备得到
(1)将IOOml浓度分别为0.1-1. 5mol L-1的苯胺与0. 5 mol L-1盐酸溶液混合，将l_5g 的Y-氧化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸 铵缓慢加入，继续搅拌2-40小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于 0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤 液无色，真空干燥，得到Y -氧化铁/聚苯胺；
(2)将Y-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:0.5-3加入到0.05-2!1101L—1的质子 酸溶液中(如盐酸溶液)，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥， 获得偶联荧光素的纳米磁珠。
本发明为解决无法监测生物纳米材料在复杂体内环境的分布与代谢情况而特别 研制的。本发明提供一个以荧光示踪的纳米磁珠，能够检测涉及纳米磁珠的动物试验中复 杂体内环境中纳米磁珠的分布状况；在进一步的医学应用阶段，也可用于纳米磁珠药物的 示踪，确定该药物的作用部位与浓度。本发明可用于医学检测的目的，还可作为微型医疗器 械进行医学辅助治疗，同时也是一种重要的生物医学试剂材料。
图1是偶联荧光素的纳米磁珠(A)与单纯纳米磁珠(B)的荧光显微镜观察结果。图2是Y -氧化铁/聚苯胺的磁化强度随外磁场变化的效应。
具体实施例方式实施例1
(1)将IOOml浓度分别为0. 3mol Γ1的苯胺与0. 5 mol L—1盐酸溶液混合，将2g的 Y-氧化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸铵缓 慢加入，继续搅拌6小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤液无色， 真空干燥，得到Y-氧化铁/聚苯胺。本步骤制得的单纯纳米磁珠不具有荧光特性(图1B)， 其分散性不佳，易团聚，是因为其具有超顺磁性(图2 )。(2)将步骤(1)的γ-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:0.5加入到0.05!1101 L—1的质子酸溶液中，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥，获得 偶联荧光素的纳米磁珠。在荧光显微镜下观察如图1A，见荧光，并且分散均勻。如图1所示，A图中本发明所合成材料具有荧光，并且分散均勻；而B图中单纯纳 米磁珠在相同条件下未见荧光，且分散性不佳，主要由于单纯纳米磁珠是一种超顺磁性的 导电聚合物，在没有外磁场控制时聚合物不表现磁性，颗粒之间没有磁场作用，但是由于其 内在的导电微环境导致小颗粒之间的静电吸引，从而产生团聚现象，而荧光素的修饰导致 了其内部导电聚苯胺比例降低，使偶联荧光素的纳米磁珠导电性变弱，表现出分散均勻的 状态。实施例2:
(1)将IOOml浓度分别为0.Imol L—1的苯胺与0.5 mol L—1盐酸溶液混合，将Ig的γ-氧 化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸铵缓慢加 入，继续搅拌2-40小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤液无色， 真空干燥，得到Y -氧化铁/聚苯胺；
(2)将Y-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:0.5加入到0.05mol厂1的质子酸 溶液中(如盐酸溶液)，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥，获 得偶联荧光素的纳米磁珠。在荧光显微镜下观察见荧光，并且分散均勻。实施例3:
(1)将IOOml浓度分别为1. 5mol L-1的苯胺与0. 5 mol L-1盐酸溶液混合，将5g的γ -氧 化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸铵缓慢加入，继续搅拌2-40小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤液无色， 真空干燥，得到Y -氧化铁/聚苯胺；
(2)将Y-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:3加入到2mol厂1的质子酸溶液 中，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥，获得偶联荧光素的纳 米磁珠。在荧光显微镜下观察见荧光，并且分散均勻。
实施例4:
取偶联荧光素的纳米磁珠(Y -氧化铁/聚苯胺-荧光素)混于葡萄糖/氯化钠注射液 中，用超声震荡仪混勻，得到10-30mg/mL的混悬液。经尾静脉滴注0. 1-0. 2mL到小鼠体内。 有20%小鼠死亡。解剖后发现心腔有明显积液，显现明显的黄绿色，可能是由于本合成物积 聚在心腔，导致急性心肌梗塞死亡。实验结果说明荧光标记可以方便动物试验结果的观察。
权利要求
1.一种偶联荧光素的纳米磁珠，其特征在于，是通过下述方法制备得到(1)将IOOml浓度分别为0.1-1. 5mol L-1的苯胺与0. 5 mol L-1盐酸溶液混合，将l_5g 的Y-氧化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸 铵缓慢加入，继续搅拌2-40小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于 0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤 液无色，真空干燥，得到Y -氧化铁/聚苯胺；(2)将Y-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:0.5-3加入到0.05-2!1101厂1的质 子酸溶液中，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥，获得偶联荧 光素的纳米磁珠。
2.一种制备偶联荧光素的纳米磁珠的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将IOOml浓度分别为0.1-1. 5mol L-1的苯胺与0. 5 mol L-1盐酸溶液混合，将l_5g 的Y-氧化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中以与苯胺摩尔比为1:1的过硫酸 铵缓慢加入，继续搅拌2-40小时，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用浓度高于 0. Imol L—1的氨水去掺杂不少于2小时，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤 液无色，真空干燥，得到Y -氧化铁/聚苯胺；(2)将Y-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠以质量比1:0.5-3加入到0.05-2!1101厂1的质 子酸溶液中，搅拌10-48小时，抽滤，用水洗涤至滤液为无色，80°C下真空干燥，获得偶联荧 光素的纳米磁珠。
全文摘要
本发明涉及种偶联荧光素的纳米磁珠及制备方法。该方法具体是将苯胺与盐酸溶液混合，将γ-氧化铁加入到混合溶液中，不断搅拌，在此过程中苯胺缓慢加入过硫酸铵，继续搅拌，抽滤，用二次水和乙醇洗涤到滤液无色，然后用氨水去掺杂，得本征态聚苯胺，将产物抽滤，用二次水洗涤到滤液无色，真空干燥，得到γ-氧化铁/聚苯胺；再将γ-氧化铁/聚苯胺与荧光素钠加入到质子酸溶液中，搅拌、抽滤，用水洗涤至滤液为无色，真空干燥，获得偶联荧光素的纳米磁珠。本发明提供的荧光示踪的纳米磁珠，能够检测涉及纳米磁珠的动物试验中复杂体内环境中纳米磁珠的分布状况；在进一步的医学应用阶段，也可用于纳米磁珠药物的示踪，确定该药物的作用部位与浓度。
文档编号B82Y40/00GK102078659SQ201010589319
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者冀德君, 郭晓霞, 阚锦晴 申请人:扬州大学