CN107867723A - 一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 - Google Patents
一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107867723A CN107867723A CN201711186961.6A CN201711186961A CN107867723A CN 107867723 A CN107867723 A CN 107867723A CN 201711186961 A CN201711186961 A CN 201711186961A CN 107867723 A CN107867723 A CN 107867723A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- magnetic
- paah
- method described
- nano
- 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.)
- Pending
Links
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002715 modification method Methods 0.000 title abstract description 4
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 5
- 108700005443 Microbial Genes Proteins 0.000 claims abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229940056319 ferrosoferric oxide Drugs 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 4
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 abstract description 2
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 abstract 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 14
- FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydroquinoline Chemical compound N1CCCC2=CC(OC)=CC=C21 FRXSZNDVFUDTIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 241000289517 Colletotrichum lini Species 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 3
- TUCDLUDHOBUFOS-IZGXTJEISA-N (5S,8R,9S,10S,13S,14S)-13-(hydroxymethyl)-10-methyl-1,2,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-3-one Chemical compound OC[C@@]12C=CC[C@H]1[C@@H]1CC[C@H]3CC(=O)CC[C@]3(C)[C@H]1CC2 TUCDLUDHOBUFOS-IZGXTJEISA-N 0.000 description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N dehydroepiandrosterone Chemical compound C1[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C(CC4)=O)[C@@H]4[C@@H]3CC=C21 FMGSKLZLMKYGDP-USOAJAOKSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 230000005408 paramagnetism Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000010415 tropism Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/08—Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/14—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P33/00—Preparation of steroids
- C12P33/06—Hydroxylating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法。首先采用沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子，然后利用聚烯丙基胺盐酸盐对四氧化三铁纳米颗粒进行包裹修饰。经聚阳离子电解质修饰的四氧化三铁纳米颗粒仍然具有较强的磁性，同时，其表面荷有一定量的正电荷，可以基于静电作用原理应用于基因、微生物菌体、细胞等的分离、筛选、回收等生物学领域。本发明提供的磁性材料制备方法简单，电荷容易调变，稳定性好。
Description
发明领域
本发明属于纳米材料与生物工程技术领域，具体涉及一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用。
背景技术
在纳米新材料的研究应用中，磁性纳米材料因具有特殊的超顺磁性、磁导向性、表面易修饰等特性而被广为应用，其中四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒是近几年发展起来的一种新型磁性材料，在核酸分析、靶向药物、酶和细胞固定化以及微生物分离筛选等生物领域受到广泛的关注。以共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒最为简单实用，但因其容易发生团聚，限制了它的应用。表面修饰成为改善Fe3O4纳米颗粒应用性能的一种有效的方法。
经典的修饰以在Fe3O4纳米颗粒表面共价接枝各类官能团为基础，需要调变反应参数以控制修饰程度。由于蛋白等生物样本具有两亲性，可利用其荷电特性，针对性的进行功能化修饰。采用阳离子聚电解质-聚烯丙基胺盐酸盐(PAAH)对Fe3O4纳米颗粒进行功能化修饰，在维持纳米颗粒磁性的同时，其表面较高的电荷使得纳米颗粒的分散性与稳定性得以提高。不仅如此，PAAH具有无毒以及生物相容性良好等特点，在微生物及细胞表面修饰与功能化方面可进行拓展应用，实现蛋白、基因、微生物、细胞的快速筛选、分离以及循环使用。
发明内容
本发明通过简单的方法，制备出一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子，本发明提供了其制备方法，基于电荷作用，使聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子吸附在荷负电的蛋白、基因、微生物、细胞表面，在利用磁性作用，实现目标生物样本的快速分离、筛选和循环利用。
本发明所采用的技术方案如下：
一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用，步骤包括：
(1)采用沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子
将三价铁盐溶液与二价铁盐溶液按照摩尔比例n(Fe3+):n(Fe2+)＝(1.0-3.0):1.0充分振荡混匀，配制0.1-5mol/L的氨水溶液，在50-100℃水浴、惰性气体保护环境下，按照摩尔比例n(OH-):n(Fe3+)＝(5.0-20.0):1.0逐滴滴加氨水溶液，100-1500rpm搅拌转速下反应0.5-4h。所得黑色四氧化三铁颗粒利用磁性分离后，用去离子水充分水洗至中性，于室温下真空干燥。
(2)利用PAAH对四氧化三铁纳米颗粒进行包裹修饰
配制1-100g/L的PAAH溶液，按照质量比m(PAAH)：m(Fe3O4)＝(0.1-500):1.0将步骤(1)制备得到的磁性纳米粒子置于PAAH溶液中超声分散0.5-4h，利用磁性分离分离后用0.22μm滤膜过滤，真空干燥得到PAAH修饰的磁性纳米颗粒。
所述步骤(1)中三价铁盐包括氯化铁、硫酸铁、硝酸铁及其混合物。
所述步骤(1)中二价铁盐包括氯化亚铁、硫酸亚铁及其混合物。
所述步骤(1)中惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气。
所述步骤(2)中PAAH的分子量为1k-150kDa。
所述步骤(2)中超声条件为100-600W，10-90kHz。
本发明的有益效果是：
本发明制备的一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子，具有分散均匀，饱和磁化强度高的特点，且制备条件温和，操作简便，可在酶或细胞参与的生物催化与转化过程，以及基因、微生物菌体、蛋白、细胞等的分离、筛选、回收等过程中应用。
附图说明
图1 PAAH修饰的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4-PAAH)粒径分布图
图2 C.lini ST-1菌体电镜照片
图3磁纳米修饰的亚麻刺盘孢C.lini ST-1菌体电镜照片
图4 Fe3O4-PAAH以及磁性复合物的室温磁滞回线
图5外加磁场对磁性复合物的回收
图6游离菌体磁性复合物批次转化去氢表雄酮的比较
具体实施方法
为了进一步介绍本发明，下面结合附图进行详细说明：
实施例1Fe3O4纳米颗粒的制备及PAAH修饰
Fe3O4纳米颗粒的制备：分别取1mol/L的FeCl3·6H2O溶液2mL，与2mol/L的FeCl2·4H2O溶液0.5mL充分振荡混匀。在N2环境下，于70℃水浴、900rpm转速条件下，滴加25mL、 1mol/L的氨水溶液，反应30min后用磁铁将得到的黑色Fe3O4颗粒分离，用去离子水充分水洗至中性。
PAAH修饰Fe3O4纳米颗粒的制备：配置10g/L的PAAH溶液，按照质量比m(PAAH)： m(Fe3O4)＝100:1将Fe3O4纳米颗粒加至PAAH溶液中并超声分散，超声条件120W、40kHz、60min。之后依次经10000r/min离心10min，0.22μm滤膜过滤、真空干燥后得到PAAH修饰的Fe3O4纳米颗粒，记为Fe3O4-PAAH。所得磁性纳米颗粒平均粒径为38.85nm，如图1所示。
实施例2磁纳米修饰的亚麻刺盘孢Colletotrichum lini ST-1磁性复合物的制备及其催化转化效果
游离菌液的制备与表征：从斜面固体培养基上取适量C.lini ST-1菌丝接入100mL/500mL 新鲜种子培养基，于30℃、220rpm摇床培养2～3d，获得种子。以10％的接种量将种子液转接至30mL/250mL的发酵培养基，30℃、220r/min摇床培养24h。离心收集菌丝体，用磷酸盐缓冲液洗涤2遍，8000r/min离心10min收集菌体。准确称取4.0g菌体，分散于30mL磷酸盐缓冲液中，获得游离菌液，4℃保藏备用。游离菌体扫描电镜图片如图2所示，菌体表面光滑。
磁性复合物的制备与表征：向游离菌液中加入1％的Fe3O4-PAAH，于室温振荡12h后，利用外加磁场去除未吸附磁性颗粒的游离菌体，以蒸馏水清洗磁性复合物表面多余的 Fe3O4-PAAH，得到的磁性复合物重悬于磷酸盐缓冲液中备用。磁性复合物扫描电镜图片如图 3所示。由图可以发现，菌体表面因吸附了磁性纳米颗粒而粗糙不平。游离菌体与磁性复合物的室温磁滞回线如图4所示。二者磁滞曲线均呈S形。Fe3O4-PAAH的饱和磁化强度为 69.01emu/g，磁性复合物的饱和磁化强度为46.20emu/g，且剩磁几乎为0，具有良好的超顺磁性。这种高超顺磁性和快速磁响应的特性使得菌丝可在外加磁场作用下方便回收与再利用。
磁性复合物在去氢表雄酮生物羟化的应用：将制备得到的磁性复合物投入到30mL磷酸钠缓冲液中，添加10g/L的去氢表雄酮作为底物进行转化，30℃、220rpm条件下转化48h后结束该批反应。用磁铁回收磁性复合物，经磷酸盐缓冲液洗涤后重置于磷酸盐缓冲液中，重新添加10g/L的DHEA进行后续批次的转化，转化条件相同。如图5所示，通过外加磁场，磁性复合物可方便、快捷的分离回收。批次转化结果如图6所示。游离菌体在转化后因与反应产物及残留底物形成混悬液，难以实现有效分离和回收，故仅转化1次，产物3α,7α,15α- 三羟基雄甾烯酮的浓度为4.31g/L。磁性复合物共进行了4个批次的转化，产物3α,7α,15α-三羟基雄甾烯酮的累积浓度为10.83g/L，是游离菌体的2.5倍。
本实施例中，采用简便的方法得到经聚阳离子电解质修饰的四氧化三铁纳米颗粒，具有较强顺磁性，表面荷有一定量的正电荷，可以基于电荷作用实现菌体的分离和回收。
Claims (9)
1.一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于，制备步骤包括：(1)采用沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子；(2)利用聚烯丙基胺盐酸盐(PAAH)对四氧化三铁纳米颗粒进行包裹修饰。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，将三价铁盐溶液与二价铁盐溶液按照摩尔比例n(Fe3+):n(Fe2+)＝(1.0-3.0):1.0充分振荡混匀，配制0.1-5mol/L的氨水溶液，在50-100℃水浴、惰性气体保护环境下，按照摩尔比例n(OH-):n(Fe3+)＝(5.0-20.0):1.0逐滴滴加氨水溶液，100-1500rpm搅拌转速下反应0.5-4h；所得黑色四氧化三铁颗粒利用磁性分离后，用去离子水充分水洗至中性，于室温下真空干燥。
3.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中三价铁盐溶液包括氯化铁、硫酸铁、硝酸铁及其混合物的水溶液。
4.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中二价铁盐溶液包括氯化亚铁、硫酸亚铁及其混合物的水溶液。
5.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，配制1-100g/L的PAAH溶液，按照质量比m(PAAH)：m(Fe3O4)＝(0.1-500):1.0将步骤(1)制备得到的磁性纳米粒子置于PAAH溶液中超声分散0.5-4h，利用磁性分离后用0.22μm滤膜过滤，真空干燥得到PAAH修饰的磁性纳米颗粒。
7.权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中PAAH的分子量为1k-150kDa。
8.权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声条件为100-600W，10-90kHz。
9.权利要求1所述的聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子的应用方法，其特征为，可应用于酶或细胞参与的生物催化与转化过程，基因、微生物菌体、蛋白、细胞等的分离、筛选、回收等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711186961.6A CN107867723A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711186961.6A CN107867723A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107867723A true CN107867723A (zh) | 2018-04-03 |
Family
ID=61754386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711186961.6A Pending CN107867723A (zh) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107867723A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111905699A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-10 | 苏州翊清环境科技有限公司 | 一种用于环境病原体高效富集的材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101077417A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | 中国科学院理化技术研究所 | 磁靶向药物缓控释载体材料及其制备方法和用途 |
| CN106179214A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-07 | 北京林业大学 | 高效采收油藻的功能化石墨烯基磁性纳米材料及制备方法 |
-
2017
- 2017-11-24 CN CN201711186961.6A patent/CN107867723A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101077417A (zh) * | 2006-05-26 | 2007-11-28 | 中国科学院理化技术研究所 | 磁靶向药物缓控释载体材料及其制备方法和用途 |
| CN106179214A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-12-07 | 北京林业大学 | 高效采收油藻的功能化石墨烯基磁性纳米材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李刚等: ""亚麻刺盘孢表面磁纳米修饰及其羟化去氢表雄酮"", 《化工进展》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111905699A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-10 | 苏州翊清环境科技有限公司 | 一种用于环境病原体高效富集的材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105565506B (zh) | 一种负载具有核‑壳结构的磁性纳米颗粒的生物复合材料及其制备方法和用途 | |
| Yong et al. | Preparation and application of polymer-grafted magnetic nanoparticles for lipase immobilization | |
| Li et al. | Preparation and characterization of Saccharomyces cerevisiae alcohol dehydrogenase immobilized on magnetic nanoparticles | |
| CN107446915B (zh) | 磁性氧化石墨烯复合材料固定化辣根过氧化物酶及其制备方法和应用 | |
| Lei et al. | Study on synthesis of poly (GMA)-grafted Fe3O4/SiOX magnetic nanoparticles using atom transfer radical polymerization and their application for lipase immobilization | |
| CN106540658A (zh) | 一种氧化石墨烯共价键包覆磁性纳米粒子复合材料及其制备方法 | |
| AU2020102420A4 (en) | Composite material of magnetic mycelium sphere loaded with reduced graphene oxide and preparation method thereof | |
| CN110283811B (zh) | 利用Fe3O4磁性纳米粒子固定溶磷菌溶解中低品位磷矿的方法 | |
| Dong et al. | pH-responsive lignin-based magnetic nanoparticles for recovery of cellulase | |
| CN105771908B (zh) | 一种用于重金属吸附的磁性二氧化硅核壳复合材料及其制备方法 | |
| Yang et al. | Magnetic single-enzyme nanoparticles with high activity and stability | |
| CN106710762B (zh) | 一种将纳米氮化铁复合材料用于dna提取的方法 | |
| CN106328336B (zh) | 一种基于电荷作用的磁性碳纳米管的制备方法 | |
| 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 | |
| CN110665465B (zh) | 用于糖肽富集的磁性共价有机框架材料及其制备方法与应用 | |
| CN103395775B (zh) | 微生物燃料电池阳极菌生物还原氧化石墨烯及其制备 | |
| CN107519501B (zh) | 一种铁磁性纳米材料及制备方法和应用 | |
| CN111115841B (zh) | 一种强化铁还原菌耦合钝化纳米零价铁体系的方法 | |
| Xiao et al. | Immobilization and characterization of naringinase from Aspergillus aculeatus onto magnetic Fe3O4 nanoparticles | |
| CN105148837B (zh) | 一种以碳纳米管为芯、四氧化三铁为壳的复合材料及其制备方法 | |
| CN107867723A (zh) | 一种聚阳离子电解质修饰的磁性纳米粒子及其制备方法与应用 | |
| CN107522239A (zh) | 一种基于没食子酸‑金属离子配位化学调控纳米四氧化三铁分散度及粒径的方法 | |
| CN110395790A (zh) | 一种磁性氢氧化镁复合材料及其制备方法 | |
| Fang et al. | Transformation of iron in pure culture process of extremely acidophilic microorganisms | |
| CN108864699B (zh) | 硅烷偶联剂辅助制备磁性树状大分子纳米复合材料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180403 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |