CN101256871A - 明胶包覆水基磁流体及其制备方法 - Google Patents

明胶包覆水基磁流体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种明胶包覆水基磁流体及其制备方法，磁流体包括水、纳米Fe3O4颗粒和分散剂，其特征在于所述的纳米Fe3O4颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe3O4颗粒粒径为1～16nm，纳米Fe3O4颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm；制备方法包括：化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒和纳米Fe3O4颗粒使用药用明胶表面修饰。本发明具有良好的磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，磁流体的饱和磁化强度为1.0～13.0emu/g，本发明的磁性明胶复合纳米颗粒表面含有可以连接其他配体的活性基团，可负载多种功能高分子，用于细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振成像和靶向制剂等。

Description

明胶包覆水基磁流体及其制备方法
技术领域
本发明属于纳米科学技术及生物医药领域，涉及一种明胶包覆水基磁流体及其制备方法。
技术背景
所谓磁流体又称磁性液体，是将吸附有表面活性剂的磁性纳米颗粒在载液中高度分散而形成的胶体体系，兼有纳米固体材料的超顺磁性和液体的流动性，是一种新型的液体功能纳米材料，已广泛用于密封、润滑、阻尼、研磨、分离、印染印刷及环境保护等领域。近年来磁流体已经扩展到生物医药领域的细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振造影成像和靶向制剂等。
由于非水基磁流体具有非生物相容性，所以生物医药领域主要是水基磁流体。而用表面活性剂包覆的水基磁流体很难进行表面功能化修饰，表面活性不够，因而限制了在生物医药领域的应用。生物医药领域使用的磁流体需用亲水性高分子对磁性纳米颗粒进行包覆修饰，可以提高磁性颗粒的生物相容性，亲水性高分子上可以连接其他配体的活性基团，能进一步负载多种功能高分子，例如多肽、抗体、酶、DNA和RNA等，从而制备出具有特殊功能的磁性颗粒载体材料。
制备生物医药领域用磁流体的关键技术是磁性纳米颗粒的合成和磁性纳米颗粒的表面改性。目前已有用水溶性淀粉见CN1822254A、壳聚糖的衍生物见CN1702782A、葡聚糖见CN1750183A、聚酰胺基胺树枝形聚合物见CN1913055A等包覆制备了生物医药用磁流体。现有技术存在一些不足，一是磁性纳米颗粒的合成技术中，多数难以合成出完全符合尺寸要求的磁性纳米颗粒，如CN1702782A用离心分离的方法将不稳定的颗粒除掉，从该专利申请的透射电镜照片看，粒子的黏结现象明显，说明合成反应的控制条件和用高分子材料包覆的效果欠佳；二是磁性偏弱，例如CN1702782A提供的磁流体的饱和磁化强度仅为1.6～2.5emu/g，所有实施例制备的水基磁流体饱和磁化强度都小于1.0emu/g。
发明内容
本发明目的就是提供一种粒径更小、分布更窄、强磁响应、高稳定性的明胶包覆水基磁流体及其制备方法。
本发明的磁流体采用化学共沉淀法合成，制备方法包括：化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒和纳米Fe3O4颗粒使用药用明胶表面修饰。
本发明的关键技术之一是进一步优化了纳米Fe3O4颗粒的制备工艺，从反应物浓度、搅拌速度、溶液pH值、反应温度到反应时间等，有效地控制纳米颗粒的成核速率和核生长速率，纳米颗粒的粒径可以全部在超顺磁性尺度范围，不用离心分离除掉不合格的大颗粒。
本发明的关键技术之二是选择药用明胶作为分散剂，明胶是药剂学中最常用的囊材，原料易得，价格低廉，制备的磁流体中磁性明胶复合纳米颗粒的平均粒径小于45nm，单分散性良好，本发明的磁流体具有良好磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，可用于细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振造影成像和靶向制剂等多种生物医药领域。
本发明的明胶包覆水基磁流体包括水、纳米Fe3O4颗粒和分散剂，所述的纳米Fe3O4颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe3O4颗粒粒径为1～16nm，纳米Fe3O4颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm。
明胶包覆水基磁流体的制备方法，包括以下步骤：(1)分别配制浓度为0.1～0.8mol/L的Fe3+和Fe2+水溶液，按Fe3+与Fe2+物质的量之比为1.00～1.75混合，得到混合液；(2)搅拌混合液，将质量浓度25％NH3·H2O倒入混合液中，混合液与氨水体积比为100∶6-45，NH3·H2O的加入可以滴加或分几次倒入，搅拌速度500～3000r/min，温度25～45℃，溶液的pH值9～11，反应时间30～120min，得到纳米Fe3O4颗粒；(3)取铁总质量的0.1～1.0％药用明胶放入蒸馏水中，药用明胶与蒸馏水质量比为1∶100，加热65～75℃使之溶解，倒入步骤(2)中，搅拌速度500～3000r/min，温度50～65℃，溶液的pH值6～9，得到改性的纳米Fe3O4颗粒；(4)将含有改性的纳米Fe3O4颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3～5次，调pH值4～5，超声波分散10～60min，洗涤与超声波分散可以间歇交替进行，得到明胶包覆水基磁流体。
本发明具有如下优点和效果：
1、本发明具有良好的磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，磁流体的饱和磁化强度为1.0～13.0emu/g。本发明的磁性明胶复合纳米颗粒表面含有可以连接其他配体的活性基团，可负载多种功能高分子，例如多肽、抗体、酶、DNA和RNA等，可广泛用于细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振成像和靶向制剂等多种领域。
2、本发明的磁流体采用化学共沉淀法合成，通过进一步优化反应物浓度、搅拌速度、溶液pH值、反应温度和反应时间等，有效地控制了纳米颗粒的成核速率和核生长速率，纳米颗粒的粒径可以全部在超顺磁性尺度范围，不用离心分离除掉不合格的大颗粒。
3、本发明选用的药用明胶作为分散剂，制备的磁流体中磁性明胶复合纳米颗粒的平均粒径小于45nm，具有单分散性良好、成本低廉、工艺简单的特点。
附图说明
图1为本发明的明胶包覆水基磁流体放大20万倍的TEM照片。
图2为本发明的明胶包覆水基磁流体的磁光效应照片。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明作进一步的阐述。
实施例一
(1)称取27.029g FeCl3·6H2O加入煮沸的二次蒸馏水中，搅拌溶解，冷却至室温，滴入3～5mL稀盐酸，然后加入11.361g FeCl2·4H2O，搅拌溶解，混合溶液总体积1000mL，混合液中Fe3+和Fe2+按物质的量之比为1.75；
(2)将混合液置于反应器中预热并搅拌使之充分混合，量取85.0mL浓度为25％的NH3·H2O倒入反应器中，NH3·H2O的加入也可以滴加或分几次倒入，搅拌速度由1000r/min逐步提高到2500r/min，温度控制在35℃，溶液的pH值10，恒温反应60min，得到纳米Fe3O4颗粒；
(3)取0.05g药用明胶放入5mL蒸馏水中，加热70℃使之溶解，倒入步骤(2)中，搅拌速度2000r/min，温度55℃，溶液的pH值6～7，反应时间70min，得到改性的纳米Fe3O4颗粒；
(4)将含有改性的纳米Fe3O4颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3～5次，调pH值4～5，超声波分散15min，洗涤与超声波分散可以间歇交替进行，得到明胶包覆水基磁流体。
本发明的明胶包覆的磁性纳米颗粒的形状为近似球形，含铁量8.792mg/mL，饱和磁化强度为3.0emu/g。本发明的磁流体经粒径分析报告测试，2～15nm，约82.9％；5.1～10nm，约16.2％；10.1～15nm，约0.9％，粒径在2～15nm。
实施例二
(1)称取54.058g FeCl3·6H2O加到煮沸的二次蒸馏水中，搅拌溶解，冷却至室温，滴入3～5mL HCl，然后加入22.722g FeCl2·4H2O，搅拌溶解，混合溶液总体积1000mL，混合液中Fe3+和Fe2+按物质的量之比为1.75；
(2)将混合液置于反应器中预热并搅拌使之充分混合，量取168.0mL浓度为25％的NH3·H2O倒入反应器中，搅拌速度由1000r/min逐步提高到3000r/min，温度控制在35℃，溶液的pH值10，恒温反应60min，得到纳米Fe3O4颗粒；
(3)取0.1g药用明胶放入10mL蒸馏水中，加热70℃使之溶解，倒入步骤(2)中，搅拌速度2000r/min，温度55℃，溶液的pH值6～7，反应时间60min，得到改性的纳米Fe3O4颗粒；
(4)将含有改性的纳米Fe3O4颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3～5次，调pH值4～5，超声波分散20min，得到明胶包覆水基磁流体。
本发明的明胶包覆的磁性纳米颗粒的形状为近似球形，粒径在2～15nm，含铁量17.584mg/mL，饱和磁化强度为3.6emu/g。

Claims (4)

1、一种明胶包覆水基磁流体，包括水、纳米Fe3O4颗粒和分散剂，其特征在于所述的纳米Fe3O4颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe3O4颗粒粒径为1～16nm，纳米Fe3O4颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm。
2、一种明胶包覆水基磁流体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)分别配制浓度为0.1～0.8mol/L的Fe3+和Fe2+水溶液，按Fe3+与Fe2+物质的量之比为1.00～1.75混合，得到混合液；
(2)搅拌混合液，将质量浓度25％NH3·H2O倒入混合液中，混合液与氨水体积比为100∶6-45，搅拌速度500～3000r/min，温度25～45℃，溶液的pH值9～11，反应时间30～120min，得到纳米Fe3O4颗粒；
(3)取铁总质量的0.1～1.0％药用明胶放入蒸馏水中，药用明胶与蒸馏水质量比为1∶100，加热65～75℃使之溶解，倒入步骤(2)中，搅拌速度500～3000r/min，温度50～65℃，溶液的pH值6～9，反应时间60～120min，得到改性的纳米Fe3O4颗粒；
(4)将含有改性的纳米Fe3O4颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3～5次，调pH值4～5，超声波分散10～60min，得到明胶包覆水基磁流体。
3、根据权利要求2所述制备明胶水基磁流体的方法，其特征在于步骤(2)中NH3·H2O的加入可以滴加或分几次倒入。
4、根据权利要求2所述制备明胶水基磁流体的方法，其特征在于步骤(4)中洗涤与超声波分散可以间歇交替进行。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (8)

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CN104620093A (zh) * 2012-08-23 2015-05-13 干细胞技术公司 用于快速可逆生物分子标记的组合物和方法
CN104620093B (zh) * 2012-08-23 2018-04-20 干细胞技术公司 用于快速可逆生物分子标记的组合物和方法
CN103273081A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 上海师范大学 一种四氧化三铁磁流体的制备方法
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CN106504844B (zh) * 2016-10-06 2018-11-30 东阳市特意新材料科技有限公司 一种生物磁流体的制备方法
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