CN101173025A - 一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子，该纳米粒子具有生物相容性，并具有磁性和温敏性双重响应性能，其粒径为20～60纳米，磁响应性强，磁饱和强度为10.0～27.0emu/g。所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法包括：首先采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子，并以硅烷偶联剂对其进行表面改性，然后以改性后的磁性Fe3O4纳米粒子为种子，与葡聚糖、N－异丙基丙烯酰胺进行聚合反应，制备得到具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。该具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子同时具有磁性和温敏性双重响应，并且在药物控释、蛋白质、酶的分离等方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于环境响应性材料的技术领域，特别涉及一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子及其合成方法。
背景技术
磁性高分子纳米粒子是一种应用比较广泛的环境响应性材料，它是指含有磁性金属或金属氧化物的超细微粒而具有磁响应性的高分子粒子。磁性高分子纳米粒子除具有高分子微粒的特性，可通过共聚、表面改性，赋予其表面多种反应性功能基团，还因具有磁性，可在外加磁场的作用下方便地分离，就是因为具有在外界磁场的存在下能定向到达特定区域这一特殊性能，使其和其它环境响应高分子一样在细胞分离、固定化酶、免疫诊断及肿瘤靶向治疗等领域有着广泛的应用前景。
高分子磁性微球及其制备，国内外研究者十分重视。中国专利CN1290524公开了一种壳聚糖微球的制备方法及其用途，中国专利CN1600800和中国专利CN1763126分别公开了一种多糖复配制备高分子微球的方法，上述专利的不足之处在于这些方法是以天然生物材料通过交联包裹磁性粒子而得到的多糖磁性微球，其中磁性粒子与高分子之间的结合主要是通过范德华力、氢键、共价键、螯合作用等，所得到的磁性微球的磁响应性不是太强。中国专利CN1995144公开了一种磁性温敏纳米颗粒的合成方法，合成了一种具有磁性和温敏双重响应性能的磁性温敏纳米颗粒，其不足之处在于该磁性温敏纳米颗粒不具有生物相容性，使其在生物医学方面的应用受到限制。
随着生物医学领域研究的发展，具有生物相容性、多重响应性聚合物粒子越来越引起人们的关注，开发生物相容性、功能化、智能化聚合物粒子是聚合物粒子的重要研究方向之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子，该具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子同时具有磁性和温敏性双重响应，并且在药物控释、蛋白质、酶的分离等方面具有广阔的应用前景。
本发明的另一目的在于提供上述具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法。
本发明的目的由下述技术方案实现：一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，包括如下步骤：首先采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子，并以硅烷偶联剂对其进行表面改性，然后以改性后的磁性Fe3O4纳米粒子为种子，与具有良好生物相容性的葡聚糖、具有温度敏感性的单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)进行聚合反应，制备得到具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。采用硅烷偶联剂对磁性Fe3O4纳米粒子进行表面改性的目的在于在磁性Fe3O4纳米粒子的表面引入可聚合的基团。
上述具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，包括如下步骤：
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：将0.05g～0.50g FeCl2·4H2O和0.15g～1.35gFeCl3·6H2O，同时溶解于200～350mL水中，在50～60℃、氮气保护下加入碱溶液，搅拌，使体系pH＝11～12，在75～85℃反应40～70分钟，磁性分离，将产物水洗至中性，干燥，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：将0.1～0.3g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL的醇/水溶液中，超声分散处理，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质，磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入醇/水溶液配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积1～3％的硅烷偶联剂，搅拌均匀后，在60～70℃条件下反应5～7小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的醇/水分散液；所述醇/水溶液中作为分散介质的醇与水的体积比为0.8∶1～1.2∶1；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的醇/水分散液中，加入0.3～1.0g N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和0.3～0.5g葡聚糖充分溶解，加入0.02～0.05g引发剂+0.01～0.02g促进剂溶解于1.0～5.0mL水中的溶液，8～10分钟后加入0.02～0.05g交联剂，在氮气保护下搅拌30～50分钟，在60～80℃条件下反应6～8小时，将产物用水、醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下干燥，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所述步骤(1)中的碱溶液为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等溶液中的一种，浓度为4～4.5mol/L。
所述步骤(2)中的醇/水溶液中醇为甲醇、乙醇或异丙醇等中的一种或两种；特别优选水为蒸馏水。
所述步骤(2)中的硅烷偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
所述步骤(3)中的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或硝酸铈铵等。
所述步骤(3)中的促进剂为四甲基乙二胺。
所述步骤(3)中的交联剂为常用的高分子交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
特别优选干燥为真空干燥。
由上述方法所制备得到的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子，其特征在于该纳米粒子具有生物相容性，并具有磁性和温敏性双重响应性能，其粒径为20～60纳米，磁响应性强，磁饱和强度为10.0～27.0emu/g。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、所合成的磁性温敏纳米粒子具有生物相容性，并具有磁性和温敏性双重响应性能；
2、用硅烷偶联剂对Fe3O4纳米粒子的表面进行改性，既解决了磁性Fe3O4纳米粒子分散不好的缺点，又在磁性Fe3O4纳米粒子表面引入了可聚合基团；
3、合成方法简单可靠，合成过程中没有使用乳化剂；
4、所合成的磁性温敏纳米粒子具有较强的磁响应性，磁饱和强度为10.0～27.0emu/g，呈现出超顺磁性。
附图说明
图1是本发明所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的红外光谱图。
图2是本发明所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的扫描电镜图。
图3是本发明所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的磁滞回线图。
图4是本发明所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子在不同温度下的紫外透过率图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.20g FeCl2·4H2O和0.50gFeCl3·6H2O，同时溶解于200mL蒸馏水中，在50℃时、氮气保护下一次性加入4.0mol/L NaOH溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在80℃反应60分钟，磁性分离，将产物多次用蒸馏水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.2g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1的乙醇/蒸馏水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入乙醇/蒸馏水溶液(乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积2％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在70℃条件下反应6小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇与蒸馏水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇/蒸馏水分散液中，加入0.3g NIPAM和0.5g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.02g过硫酸钾+0.015g四甲基乙二胺溶解于1.0mL蒸馏水中的溶液，10分钟后加入0.05g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌30分钟，在70℃条件下反应7小时。产物经蒸馏水、乙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，即可制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
如图1所示，所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的红外光谱图中显示了葡聚糖、NIPAM和Fe3O4的特征吸收峰，说明葡聚糖、NIPAM已键合到磁性Fe3O4纳米粒子上。
如图2所示，所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的扫描电镜图显示磁性温敏纳米粒子的粒径大约为40nm，分散性较好。
如图3所示，所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的磁滞回线图显示饱和磁化强度为27.0emu/g，说明所制得的磁性温敏纳米粒子具有较强的磁响应性，呈现出超顺磁性。
如图4所示，所制得的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的紫外透过率图显示透过率随温度变化而改变，在34℃附近出现了拐点，这与所用温敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺的低临界溶解温度相近，说明所制得的磁性温敏纳米粒子具有温度敏感性能。
实施例2
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.05g FeCl2·4H2O和0.15gFeCl3·6H2O，同时溶解于200mL水中，在50℃时、氮气保护下一次性加入4.5mol/L氨水溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝12。在75℃反应70分钟，磁性分离，将产物多次用去离子水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.3g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1的乙醇/蒸馏水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入乙醇/蒸馏水溶液(乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入悬浮液体积3％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在60℃条件下反应7小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇/蒸馏水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇/蒸馏水分散液中，加入0.5g NIPAM和0.5g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.05g过硫酸铵+0.01g四甲基乙二胺溶解于5.0mL蒸馏水中的溶液，8分钟后加入0.05g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌40分钟，在80℃条件下反应6小时。产物经蒸馏水、乙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为30纳米，磁饱和强度为25.0emu/g。
实施例3：
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.10g FeCl2·4H2O和0.40g FeCl3·6H2O，同时溶解于200 mL水中，在55℃时、氮气保护下一次性加入4.5mol/L NaOH溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在85℃反应40分钟，磁性分离，将产物多次用去离子水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.1g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的甲醇与水的体积比为1.2∶1的甲醇/水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入甲醇/水溶液(甲醇与水的体积比为1.2∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入悬浮液体积1％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在70℃条件下反应5小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的甲醇/水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的甲醇/水分散液中，加入0.7g NIPAM和0.3g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.04g过硫酸钾+0.02g四甲基乙二胺溶解于5.0mL蒸馏水中的溶液，10分钟后加入0.04g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌50分钟，在60℃条件下反应8小时。产物经蒸馏水、甲醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为20纳米，磁饱和强度为10.0emu/g。
实施例4：
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.30g FeCl2·4H2O和0.80g FeCl3·6H2O，同时溶解于250mL水中，在60℃时、氮气保护下一次性加入4.2mol/L KOH溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在80℃反应60分钟，磁性分离，将产物多次用去离子水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.2g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的乙醇与水的体积比为0.8∶1的乙醇/水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入乙醇/水溶液(乙醇与水的体积比为0.8∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入悬浮液体积3％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在70℃条件下反应6小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇/水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的乙醇/水分散液中，加入0.3g NIPAM和0.4g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.03g硝酸铈铵+0.02g四甲基乙二胺溶解于4.0mL蒸馏水中的溶液，10分钟后加入0.02g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌30分钟，在70℃条件下反应7小时。产物经蒸馏水、乙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为50纳米，磁饱和强度为17.0emu/g。
实施例5：
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.20g FeCl2·4H2O和0.60g FeCl3·6H2O，同时溶解于200mL水中，在50℃时、氮气保护下一次性加入4.0mol/L氨水溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在80℃反应60分钟，磁性分离，将产物多次用去离子水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.3g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的异丙醇与水的体积比为1∶1的异丙醇/水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入异丙醇/水溶液(异丙醇与水的体积比为1∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入悬浮液体积3％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在70℃条件下反应6小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇/水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇/水分散液中，加入1.0g NIPAM和0.5g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.05g过硫酸钾+0.015g四甲基乙二胺溶解于5.0mL蒸馏水中的溶液，9分钟后加入0.05g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌40分钟，在70℃条件下反应8小时。产物经蒸馏水、异丙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为60纳米，磁饱和强度为27.0emu/g。
实施例6
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.50g FeCl2·4H2O和1.35g FeCl3·6H2O，同时溶解于350mL水中，在55℃时、氮气保护下一次性加入4.0mol/LNaOH溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在80℃反应60分钟，磁性分离，将产物多次用蒸馏水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.2g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的甲醇+乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1的甲醇、乙醇/蒸馏水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入甲醇+乙醇/蒸馏水溶液(甲醇+乙醇与蒸馏水的体积比为1∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积2％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在60℃条件下反应7小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的甲醇+乙醇/蒸馏水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的甲醇+乙醇/蒸馏水分散液中，加入0.5g NIPAM和0.3g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.02g过硫酸钾和0.015g四甲基乙二胺溶解于1.0mL蒸馏水中的溶液，10分钟后加入0.03g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌30分钟，在60℃条件下反应7小时。产物经蒸馏水、甲醇、乙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，即可制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为45纳米，磁饱和强度为27.0emu/g。
实施例7
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.40g FeCl2·4H2O和1.20g FeCl3·6H2O，同时溶解于300mL水中，在60℃时、氮气保护下一次性加入4.5mol/L KOH溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝12。在85℃反应50分钟，磁性分离，将产物多次用蒸馏水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.1g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的异丙醇+甲醇与蒸馏水的体积比为0.8∶1的异丙醇、甲醇/蒸馏水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入异丙醇+甲醇/蒸馏水溶液(异丙醇+甲醇与蒸馏水的体积比为0.8∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积1％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在60℃条件下反应5小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇+甲醇/蒸馏水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇+甲醇/蒸馏水分散液中，加入0.8g NIPAM和0.4g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.04g过硫酸铵+0.02g四甲基乙二胺溶解于5.0mL蒸馏水中的溶液，8分钟后加入0.05g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在氮气保护下搅拌30分钟，在80℃条件下反应6小时。产物经蒸馏水、异丙醇、乙醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，即可制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为35纳米，磁饱和强度为20.0emu/g。
实施例8
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：称取0.30g FeCl2·4H2O和0.90g FeCl3·6H2O，同时溶解于250mL水中，在50℃时、氮气保护下一次性加入4.0mol/L氨水溶液，剧烈搅拌，使体系pH＝11。在75℃反应70分钟，磁性分离，将产物多次用蒸馏水洗至中性，然后在60℃真空烘箱中干燥72小时，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：称取0.3g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL作为分散介质的异丙醇+乙醇与蒸馏水的体积比为1.2∶1的异丙醇+乙醇/蒸馏水溶液中，超声分散处理30min，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质。磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入异丙醇+乙醇/蒸馏水溶液(异丙醇+乙醇与蒸馏水的体积比为1.2∶1)配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积3％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，在70℃条件下反应6小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇+乙醇/蒸馏水分散液；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的异丙醇、乙醇/蒸馏水分散液中，加入0.3g NIPAM和0.5g葡聚糖，在氮气条件下充分溶解，加入0.03g硝酸铈铵+0.01g四甲基乙二胺溶解于3.0mL蒸馏水中的溶液，9分钟后加入0.02g N，N-亚甲基双丙烯酰胺，搅拌40分钟，在70℃条件下反应6小时。产物经蒸馏水、异丙醇、甲醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下真空干燥7天，即可制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
所制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子粒径为40纳米，磁饱和强度为25.0emu/g。
Claims (10)
1.一种具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，包括如下步骤：首先采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子，并以硅烷偶联剂对其进行表面改性，然后以改性后的磁性Fe3O4纳米粒子为种子，与葡聚糖、N-异丙基丙烯酰胺进行聚合反应，制备得到具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)制备磁性Fe3O4纳米粒子：将0.05g～0.50g FeCl2·4H2O和0.15g～1.35gFeCl3·6H2O，同时溶解于200～350mL水中，在50～60℃、氮气保护下加入碱溶液，搅拌，使体系pH＝11～12，在75～85℃反应40～70分钟，磁性分离，将产物水洗至中性，干燥，得到磁性Fe3O4纳米粒子；
(2)磁性Fe3O4纳米粒子的表面改性：将0.1～0.3g磁性Fe3O4纳米粒子加入到40mL的醇/水溶液中，超声分散处理，除去磁性Fe3O4纳米粒子表面杂质，磁性分离后得到的磁性Fe3O4纳米粒子再加入醇/水溶液配成悬浮液，使悬浮液体积达到40mL，加入体积为悬浮液体积1～3％的硅烷偶联剂，搅拌均匀后，在60～70℃条件下反应5～7小时，得到硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的醇/水分散液；所述醇/水溶液中作为分散介质的醇/水的体积比为0.8∶1～1.2∶1；
(3)制备具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子：在硅烷偶联剂改性磁性Fe3O4纳米粒子的醇/水分散液中，加入0.3～1.0g N-异丙基丙烯酰胺和0.3～0.5g葡聚糖充分溶解，加入0.02～0.05g引发剂+0.01～0.02g促进剂溶解于1.0～5.0mL水中的溶液，8～10分钟后加入0.02～0.05g交联剂，在氮气保护下搅拌30～50分钟，在60～80℃条件下反应6～8小时，将产物用水、醇依次洗涤至中性，分离纯化，在常温下干燥，制得具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中的碱溶液为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾溶液中的一种，浓度为4～4.5mol/L。
4.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中的醇/水溶液中醇为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或两种；所述水为蒸馏水。
5.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(2)中的硅烷偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或硝酸铈铵。
7.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中的促进剂为四甲基乙二胺。
8.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中的交联剂为高分子交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺。
9.根据权利要求2所述的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子的合成方法，其特征在于：所述干燥是真空干燥。
10.根据权利要求1～9任意一项所制备得到的具有生物相容性的磁性温敏纳米粒子，其特征在于：其粒径为20～60纳米，磁饱和强度为10.0～27.0emu/g。
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