CN101117221A - 单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 - Google Patents
单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101117221A CN101117221A CNA200710044029XA CN200710044029A CN101117221A CN 101117221 A CN101117221 A CN 101117221A CN A200710044029X A CNA200710044029X A CN A200710044029XA CN 200710044029 A CN200710044029 A CN 200710044029A CN 101117221 A CN101117221 A CN 101117221A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano particles
- silica dioxide
- dioxide nano
- magnetic silica
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括下列步骤：(1)室温氮气下，向含有Fe3+和Fe2+盐的水溶液中加入过量的氨水得黑色沉淀Fe3O4；(2)沉淀转移到油酸钠的醇水溶液中，调pH值至酸性；(3)加入硅酸钠，升温，超声，形成分散磁性二氧化硅纳米颗粒；(4)加偶联剂反应，得到表面修饰的单分散磁性二氧化硅纳米颗粒。该方法的原料价格低廉，工艺简单，所需设备数量少，能耗低，制备出的磁性二氧化硅纳米颗粒具有较好的性能，能够更加全面地满足于药物载体、酶的固定化、细胞分选、免疫检测及核酸的分离与杂交等领域在应用上的要求。
Description
技术领域
本发明属二氧化硅纳米颗粒的制备方法，特别是涉及一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法。
背景技术
近年来，许多有机和无机材料被广泛地用于包覆超顺磁性纳米Fe3O4颗粒，包括天然高分子(如白蛋白、壳聚糖、淀粉和明胶等)、合成高分子聚合物(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸和聚己内酯等)和无机材料(如二氧化硅和纳米碳等)。由于这种核壳复合颗粒在电学、光学、磁学性能、催化性能和机械性能方面具有独一无二的优势，因而备受青睐。
在药物载体领域，有机复合颗粒因为不良的热和化学稳定性以及很快的被免疫系统清除等缺点而受到了局限。相反，无机复合颗粒有着以下优势：①不易被微生物感染；②不随外界条件改变而伸缩和发生空隙变化，非常稳定；③一些无机材料无毒并拥有高的生物相容性；④这些颗粒具有优越的载药性能等。二氧化硅纳米颗粒具有大的表面积、强的机械性能、良好的生物相容性和稳定性，利用反相微乳液法制备的纳米二氧化硅药物载体尺寸在100nm以下，药物包封率达到80％(J.Am.Chem.Soc.1998，120，11092-11095)。利用溶胶-凝胶法，以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源制备的磁性二氧化硅纳米颗粒尺寸在200nm～300nm之间(Progr.Colloid.Polym.Sci.2004，128，232-238)。
在生物分离和生物检测领域，二氧化硅纳米颗粒已成功用于分离核酸、多肽和细胞。磁性二氧化硅纳米颗粒表面被活性生物分子或基团修饰已广泛的被研究(TrAC，2006，25，848-855)，二氧化硅表面被氨基、羧基、巯基、抗体、蛋白质和DNA等修饰已有报道。经过表面修饰后的颗粒，更能全面地适应生物分离和生物检测地需求。CN 1923857A采用溶胶-凝胶法制备的高磁含量单分散亲水性磁性复合微球尺寸控制在60nm～230nm，具有含磁量高以及尺寸、形貌均一性的特点。
但磁性二氧化硅纳米颗粒尺寸大小、分散性和颗粒表面修饰等问题并没有很好的解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，该方法以硅酸钠作为硅源，价格低廉，工艺简单，所需设备数量少，能耗低，便于推广。制备出的磁性二氧化硅纳米颗粒具有较好的性能，能够更加全面地满足于药物载体、酶的固定化、细胞分选、免疫检测及核酸的分离与杂交等领域在应用上的要求。
本发明的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括下列步骤：
(1)室温氮气下，向含有Fe3+和Fe2+盐的水溶液中加入过量的氨水得黑色沉淀Fe3O4；
(2)沉淀转移到油酸钠的醇水溶液中，调pH值至酸性，；
(3)加入硅酸钠，升温，超声，形成分散磁性二氧化硅纳米颗粒；
(4)加偶联剂反应，得到表面修饰的单分散磁性二氧化硅纳米颗粒。
所述的Fe3+盐为三氯化铁，Fe2+盐为氯化亚铁或硫酸亚铁中的一种，摩尔浓度比为2∶1；
所述的氨水浓度为1.5mol/l；
所述的油酸钠的量为沉淀量的10％；
所述的醇水溶液是指乙醇和水的体积比为1∶25；
所述的调pH值是指用0.1mol/1的高氯酸调pH值至5.6～6；
所述的硅酸钠的量为0.0026mol/L；
所述的升温是指升温至70～80℃；
所述的偶联剂是指3～50μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)；
所述的反应是指反应20h；
所述的纳米颗粒的粒径平均直径为23.2±2.3nm。
本发明的有益效果：
(1)硅源采用廉价易得的硅酸钠，而不用传统普遍的正硅酸乙酯(TEOS)；
(2)制备的颗粒粒度均匀，分散性好，粒径平均直径小，具有很好的磁响应性，颗粒表面富含巯基，生物活性高，而且稳定，并具有很好的生物相容性。
附图说明
图1是本发明的主要工艺流程图；
图2是实施例1所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的透射电镜图；
图3是实施例1所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的粒径分布图，平均粒径为23.2±2.3nm；
图4是实施例2所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的透射电镜图。
图5是实施例2所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的粒径分布图，平均粒径为22.9±2.3nm；
图6是实施例3所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的透射电镜图；
图7是实施例4所制得的以硅酸钠作为硅源单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的透射电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
称取2.16g(0.008mol)FeCl3·6H2O和1.11g(0.004mol)FeSO4·7H2O溶于40ml去离子水中，在室温氮气保护下，向上述溶液中逐点加入20ml浓度为1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀。借助磁分离用去离子水充分洗涤沉淀5次，得到黑色沉淀备用。在搅拌条件下，将0.0009g Fe3O4沉淀移注到0.8ml乙醇和20ml水的溶液中，溶液中含油酸钠0.00009g。用0.1mol/l的高氯酸将上述反应体系的pH值调至6。将0.015g硅酸钠加入上述反应体系，然后升温至80℃，维持温度超声分散30min。待超声结束，转至室温加入30μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)，反应20h，最终得到单分散磁性二氧化硅纳米颗粒，平均粒径23.2±2.3nm。
实施例2
称取2.16g(0.008mol)FeCl3·6H2O和1.11g(0.004mol)FeSO4·7H2O溶于40ml去离子水中，在室温氮气保护下，向上述溶液中逐点加入20ml浓度为1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀。借助磁分离用去离子水充分洗涤沉淀5次，得到黑色沉淀备用。在搅拌条件下，将0.0009g Fe3O4沉淀移注到0.8ml乙醇和20ml水的溶液中，溶液中含油酸钠0.00009g。用0.1mol/l的高氯酸将上述反应体系的pH值调至6。将30μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)和0.015g硅酸钠加入上述反应体系，然后升温至80℃，维持温度超声分散30min。待超声结束，转至室温反应20h，最终得到单分散磁性二氧化硅纳米颗粒，平均粒径22.9±2.3nm。
实施例3
称取2.16g(0.008mol)FeCl3·6H2O和1.11g(0.004mol)FeSO4·7H2O溶于40ml去离子水中，在室温氮气保护下，向上述溶液中逐点加入20ml浓度为1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀。借助磁分离用去离子水充分洗涤沉淀5次，得到黑色沉淀备用。在搅拌条件下，将0.0009g Fe3O4沉淀移注到0.8ml乙醇和20ml水的溶液中，溶液中含油酸钠0.00009g。用0.1mol/l的高氯酸将上述反应体系的pH值调至5.6。将0.015g硅酸钠加入上述反应体系，然后升温至70℃，维持温度超声分散30min。待超声结束，转至室温加入40μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)，反应20h，最终得到单分散磁性二氧化硅纳米颗粒。
实施例4
称取2.16g(0.008mol)FeCl3·6H2O和1.11g(0.004mol)FeSO4·7H2O溶于40ml去离子水中，在室温氮气保护下，向上述溶液中逐点加入20ml浓度为1.5mol/l的氨水得到黑色沉淀。借助磁分离用去离子水充分洗涤沉淀5次，得到黑色沉淀备用。在搅拌条件下，将0.0009g Fe3O4沉淀移注到0.8ml乙醇和20ml水的溶液中，溶液中含油酸钠0.00009g。用0.1mol/l的高氯酸将上述反应体系的pH值调至5.7。将0.015g硅酸钠加入上述反应体系，然后升温至80℃，维持温度超声分散30min。待超声结束，转至室温加入50μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)，反应20h，最终得到单分散磁性二氧化硅纳米颗粒。
Claims (10)
1.一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括下列步骤：
(1)室温氮气下，向含有Fe3+和Fe2+盐的水溶液中加入过量的氨水得黑色沉淀Fe3O4；
(2)沉淀转移到油酸钠的醇水溶液中，调pH值至酸性，；
(3)加入硅酸钠，升温，超声，形成分散磁性二氧化硅纳米颗粒；
(4)加偶联剂反应，得到表面修饰的单分散磁性二氧化硅纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的Fe3+盐为三氯化铁，Fe2+盐为氯化亚铁或硫酸亚铁中的一种，摩尔浓度比为2∶1。
3.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的氨水浓度为1.5mol/l。
4.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的油酸钠的量为沉淀量的10％。
5.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的醇水溶液是指乙醇和水的体积比为1∶25。
6.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的调pH值是指用0.1mol/l的高氯酸调pH值至5.6～6。
7.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的升温是指升温至70～80℃。
8.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂是3～50μl(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)。
9.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的反应是指反应20h。
10.根据权利要求1所述的一种单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述的纳米颗粒的粒径平均直径为23.2±2.3nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200710044029XA CN100567145C (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB200710044029XA CN100567145C (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101117221A true CN101117221A (zh) | 2008-02-06 |
| CN100567145C CN100567145C (zh) | 2009-12-09 |
Family
ID=39053512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB200710044029XA Expired - Fee Related CN100567145C (zh) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | 单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100567145C (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103172076A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-06-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN103464065A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 北京化工大学 | 一种具有介孔壳磁性纳米球及快速制备方法 |
| CN104492350A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-08 | 徐文萍 | 一种核壳结构的铁氧体磁性材料的制备方法 |
| CN102099014B (zh) * | 2008-07-15 | 2015-08-26 | 默克专利股份有限公司 | 二氧化硅纳米颗粒及其用于制备疫苗的用途 |
| CN109455730A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-12 | 清华大学 | 一种球形二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN114100506A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种包覆型纳米磁颗粒的连续流动合成方法 |
| CN114306115A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 丁云凤 | 用于除皱的生物细胞肽组合物及其制备方法 |
-
2007
- 2007-07-19 CN CNB200710044029XA patent/CN100567145C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102099014B (zh) * | 2008-07-15 | 2015-08-26 | 默克专利股份有限公司 | 二氧化硅纳米颗粒及其用于制备疫苗的用途 |
| CN103172076A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-06-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN103172076B (zh) * | 2013-03-27 | 2015-04-08 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN103464065A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 北京化工大学 | 一种具有介孔壳磁性纳米球及快速制备方法 |
| CN103464065B (zh) * | 2013-09-22 | 2015-06-17 | 北京化工大学 | 一种具有介孔壳磁性纳米球及快速制备方法 |
| CN104492350A (zh) * | 2014-12-20 | 2015-04-08 | 徐文萍 | 一种核壳结构的铁氧体磁性材料的制备方法 |
| CN109455730A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-12 | 清华大学 | 一种球形二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN109455730B (zh) * | 2018-12-07 | 2020-10-13 | 清华大学 | 一种球形二氧化硅纳米颗粒的制备方法 |
| CN114100506A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 北京新风航天装备有限公司 | 一种包覆型纳米磁颗粒的连续流动合成方法 |
| CN114306115A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 丁云凤 | 用于除皱的生物细胞肽组合物及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100567145C (zh) | 2009-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100567145C (zh) | 单分散磁性二氧化硅纳米颗粒的制备方法 | |
| Han et al. | Preparation and characterization of Fe3O4-NH2@ 4-arm-PEG-NH2, a novel magnetic four-arm polymer-nanoparticle composite for cellulase immobilization | |
| CN101139127B (zh) | 功能化硅包覆介孔磁性载体和应用 | |
| Shao et al. | Effective adsorption and separation of lysozyme with PAA-modified Fe3O4@ silica core/shell microspheres | |
| CN103374352B (zh) | 荧光磁性复合微球与氧化石墨烯复合材料及其制备方法 | |
| Wang et al. | Immobilization of glucose oxidase using CoFe2O4/SiO2 nanoparticles as carrier | |
| Singh et al. | Polysaccharide-silica hybrids: design and applications | |
| Zhu et al. | Covalent immobilization of lipases on monodisperse magnetic microspheres modified with PAMAM-dendrimer | |
| Zhan et al. | Preparation and potential applications of super paramagnetic nano-Fe3O4 | |
| CN101613694A (zh) | 一种磁性/功能化二氧化硅复合微球固定化酶及其制备方法 | |
| CN1229305C (zh) | 超声处理制备铁氧体－二氧化硅核壳纳米粒子的方法 | |
| Wang et al. | Facile fabrication of flowerlike natural nanotube/layered double hydroxide composites as effective carrier for lysozyme immobilization | |
| CN102604925B (zh) | 一种磁性酶纳米凝胶生物催化颗粒及其制备方法 | |
| CN104480101B (zh) | 磁性纳米颗粒固定化氨基酰化酶的制备及其产品和应用 | |
| CN1702782A (zh) | 一种水基磁性液体及其制备方法 | |
| CN104649334B (zh) | 单分散超顺磁四氧化三铁纳米颗粒的制备方法及四氧化三铁纳米颗粒 | |
| CN101125685B (zh) | 亲油性四氧化三铁纳米颗粒的制备方法 | |
| Wang et al. | Preparation of amine-functionalized mesoporous magnetic colloidal nanocrystal clusters for glucoamylase immobilization | |
| CN102751067A (zh) | 多功能磁性纳米复合体及其制备方法与应用 | |
| CN104078229A (zh) | 一种二氧化硅包覆磁性氧化铁纳米粒子的方法 | |
| CN102658209B (zh) | 一种高活性节能保温空气净化纳米材料及其制备方法 | |
| CN101521067A (zh) | 一种核/壳型磁性微粒制品的制备方法和应用 | |
| Ali et al. | Micron-sized flower-like Fe 3 O 4@ GMA magnetic porous microspheres for lipase immobilization | |
| CN100573751C (zh) | 明胶包覆水基磁流体的制备方法 | |
| CN101256870A (zh) | 双包覆水基磁流体及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C57 | Notification of unclear or unknown address | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Huang Zhida Xie Wenkai Document name: Written notice of preliminary examination of application for patent for invention |
|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Kaida Silica Co., Ltd. Assignor: Donghua University Contract record no.: 2011320000431 Denomination of invention: Method for preparing monodisperse magnetic silica dioxide nano particles Granted publication date: 20091209 License type: Exclusive License Open date: 20080206 Record date: 20110329 |
|
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Jiangsu Kaida Silica Co., Ltd. Assignor: Donghua University Contract record no.: 2011320000431 Date of cancellation: 20130605 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20080206 Assignee: Jiangsu Kaida Silica Co., Ltd. Assignor: Donghua University Contract record no.: 2013320000549 Denomination of invention: Method for preparing monodisperse magnetic silica dioxide nano particles Granted publication date: 20091209 License type: Exclusive License Record date: 20130613 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091209 Termination date: 20150719 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |