一种多巴胺改性磁性纳米粒子及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种磁性纳米粒子及其制备方法，更具体的说是一种多巴胺改性磁性 纳米粒子及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 磁性纳米粒子是一类具有特别性质的磁性材料，当粒子的尺寸低于一个临界值 (通常在10-20nm左右）、温度高于阻隔温度时，表现出超顺磁行为，即粒子表现如一个巨大 的顺磁原子对外加磁场有很快的响应性，撤去磁场后粒子没有剩磁和磁矫顽力。近年来，由 于其独特的磁学性质和性能，磁性纳米粒子的合成和应用研宄日益引起人们的关注。
[0003] 尽管如此，纳米级的粒子容易形成聚集来降低小尺寸效应带来高的表面能。此外， 裸露的金属粒子化学活性很高，被氧化后体系的磁性和分散性会降低。因而，对其进行表面 改性来增强其稳定性尤为重要。更值得注意的是，在很多情况下保护层不仅稳定了纳米粒 子，而且还能用于与其它的粒子或者各种配体进行进一步的功能化。
[0004] 目前这类改性磁性纳米粒子的缺点是：1、颗粒偏大且不均匀。2、分散在水溶液中 稳定性不够，容易聚集沉降。3、磁靶向性不强，磁性需要进一步提高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种多巴胺改性磁性纳米粒子，其稳定性好、颗粒小、磁性 高，适用于蛋白质、细胞、基因分离的磁性载体，并有望用于靶向控制释放、磁共振成像、高 温热疗生物传感器等生物医学领域。
[0006] 针对现有改性磁性纳米粒子制备方法上存在的不足，本发明的另一目的是提供一 种简单易行的、可以得到具有特别聚集形态的多巴胺改性磁性纳米粒子的制备方法。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种多巴胺改性磁性纳米粒子，由聚多 巴胺附着在磁性纳米粒子的表面形成。
[0008] 所述磁性纳米粒子为Fe304纳米粒子。
[0009] 一种多巴胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于：采用化学共沉淀法制备 磁性纳米粒子，然后采用多巴胺氧化交联附着在磁性纳米粒子表面的方法制备改性粒子。
[0010] 本发明同已有技术相比具有以下优点：工艺简单，所制备的磁性纳米粒子分散在 水溶液中稳定性好，饱和磁化强度最高可达53. 01emu/g，在水中分散的有效粒径最小为 127. 8nm，多分散系数为0? 127,粒子的粒径最小为7?15nm。一定合成工艺可合成出呈现 奇特的聚集形态的多巴胺改性磁性纳米粒子，具体表现为大约20多个十几纳米的粒子聚 集形成200nm左右的团聚体，如附图4所示。以上数据的测定方法是：磁性纳米粒子的饱和 磁化强度采用磁学性质测量系统测定，有效粒径采用动态光散射仪进行检测，粒子的粒径 和形貌由原子力显微镜进行表征。
[0011] 本发明适用于蛋白质、细胞、基因分离的磁性载体，并有望用于靶向控制释放、磁 共振成像、高温热疗生物传感器等生物医学领域。
【附图说明】
[0012] 图1是多巴胺氧化交联过程的示意图；
[0013] 图2是本发明制得的多巴胺改性磁性纳米粒子的红外光谱图；
[0014] 图3是本发明制得的改性磁性纳米粒子的磁滞回线图；
[0015] 图4是本发明制得的改性磁性纳米粒子的原子力显微镜图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明是一种多巴胺改性磁性纳米粒子，由聚多巴胺附着在磁性纳 米粒子的表面形成。磁性纳米粒子优选为Fe304纳米粒子。多巴胺（DOPA， 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine)为改性剂，其结构如下：
[0017]
【主权项】
1. 一种多己胺改性磁性纳米粒子，由聚多己胺附着在磁性纳米粒子的表面形成。
2. 根据权利要求1所述的多己胺改性磁性纳米粒子，其特征在于：所述磁性纳米粒子 为化3〇4纳米粒子。
3. -种多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于：采用化学共沉淀法制备磁 性纳米粒子，然后采用多己胺氧化交联附着在磁性纳米粒子表面的方法制备改性粒子。
4. 根据权利要求3所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于包括W下 步骤： (1) 磁性纳米粒子为化3〇4纳米粒子的合成 在N,气氛、机械揽拌下，将化"、化盐混合溶液与浓氨水反应，其中化"盐、化盐和 氨水的摩尔比为1:1. 8?2:8?16,机械揽拌速度为300?50化ad/min，反应温度为50? 80°C，反应时间为10?60min。冷却至室温； (2) Fe3〇4纳米粒子的洗漆及在水中的分散 用蒸馈水反复洗漆反应得到的化3〇4纳米粒子，并用磁座分离，除去粒子表面吸附的多 余电荷；最后将产物分散于水中，揽拌均匀，用超声波分散，得到稳定的化3〇4水基磁流体； (3) 化3〇4磁性纳米粒子的表面改性及在水中的分散 将化3〇4纳米粒子、改性剂DOPA按照化3〇4: DOPA的摩尔比为0. 5?1:1混合溶解于8? 12mmol/L Tris-HCl缓冲溶液中，在250?35化ad/min机械揽拌下反应，然后反复用蒸馈水 清洗并用磁座分离，直到上清液电导率小于50 y s/cm，在留下的磁性颗粒中加入蒸馈水，揽 拌分散，超声振荡。
5. 根据权利要求4所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于；所述步 骤（2)中用蒸馈水反复洗漆反应得到的化3〇4纳米粒子，直至上层清液电导率小于50 ys/ cm〇
6. 根据权利要求4所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于；所述步 骤（2)中，将得到的稳定的化3〇4水基磁流体用磁座作用后收集上层液体，1日00?2500rad/ min离屯、处理后收集上层清液，除去反应中生成的大颗粒，再进行步骤（3)的反应。
7. 根据权利要求4所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于；所述步 骤（2)中超声波分散处理时间为15?25min。
8. 根据权利要求4所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于；所述步 骤（3)中Tris-HCl缓冲溶液的抑为8. 0?9. 0。
9. 如权利要求4所述的多己胺改性磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述步骤 (3)是在常温空气气氛中反应，反应时间是15?30h。
10. 权利要求1或2所述多己胺改性磁性纳米粒子应用于蛋白质、细胞、基因分离的磁 性载体的制备。
【专利摘要】本发明公开了一种多巴胺改性磁性纳米粒子及其制备方法和应用，该多巴胺改性磁性纳米粒子由聚多巴胺附着在磁性纳米粒子的表面形成，通过采用化学共沉淀法制备磁性纳米粒子，然后采用多巴胺氧化交联附着在磁性纳米粒子表面的方法制备改性粒子。发明工艺简单，所制备的磁性纳米粒子饱和磁化强度高，粒子粒径小，稳定性好，适用于蛋白质、细胞、基因分离的磁性载体，并有望用于靶向控制释放、磁共振成像、高温热疗和生物传感器等生物医学领域。
【IPC分类】C01G49-08, H01F1-11
【公开号】CN104575908
【申请号】CN201510049780
【发明人】何芬, 许家瑞, 张艺, 郑俊钦, 刘四委
【申请人】中山大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月30日