KR100931823B1 - 폴리다이아세틸렌 코팅층을 갖는 자성 나노입자 및 이의제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철-함유 코어 및 상기 코어 상에 자기조립 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 의해 형성되는 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 철-함유 자성 나노입자를 이용한 자료 저장 매체 또는 약물전달체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자성 나노입자는 표면에 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성되어 있어 불안정한 자성나노입자의 자기적 특성을 해하지 않으면서 철-함유 코어와의 결합력이 우수하여 자성 나노입자의 화학적 안정성이 증가되는 효과가 있으며, 상기 다이아세틸렌계 중합체 코팅층은 생리활성물질과 결합이 가능한 화학적 기능기를 포함함으로써 고밀도 자료저장 매체, 자기공명 영상, 생화학, 온열치료 및 약물전달 물질로 활용하기에 적합한 장점이 있다.
자성 나노입자, 초상자성, 다이아세틸렌, 자기 조립, 광중합

Description

폴리다이아세틸렌 코팅층을 갖는 자성 나노입자 및 이의 제조방법{Magnetic nanoparticles coated by polydiacetylene and prepartion method of the same}
본 발명은 철-함유 코어 및 상기 코어 상에 자기조립 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 의해 형성되는 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 철-함유 자성 나노입자를 이용한 자료 저장 매체 또는 약물전달체에 관한 것이다.
자성 나노분말은 고밀도 자료저장 매체, 자기공명 영상, 생화학, 온열치료 및 약물전달 물질로 활용하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 이 같은 응용성을 증대하기 위해서는 균일한 크기의 분말 제조 기술과 함께 열적 화학적 안정성을 확보하는 기술이 필요하다. 분말의 특성을 조절하는 한 방법은 분말의 표면을 개질하는 것인데[V.F. Puntes, K.M. Krishnan, A.P. Alivisatos, Science 291 (2001) 2115], 고분자 코팅이 흔히 이용된다. 일예로 자성유체(ferrofluid) 존재 하에서 스타이렌(styrene)과 메틸메타아크릴레이트 (methyl methacrylate) 에멀젼중합(emulsion polymerization)시켜 고분자로 코팅된 자성 나노분말을 제조할 수 있 는 방법이 알려져 있다[H. Noguchi, N. Yanase, Y. Uchida, T. Suzuta, J. Appl. Polym. Sci. 48 (1993) 1539]. Sunderland 등은 전도성 고분자/자성 무기 나노소재를 제조하는 방법을 개발하였. 최근 순(Sun)등은 자성 나노분말의 표면에서 아크릴아미드의 광화학중합 방법을 개발하여 보고하였는데, 이 방법을 이용하여 개시제의 부재로 인한 마이크로에멀젼 중합과 에멀젼 중합의 단점을 극복할 수 있었다[H. Sun, J. Hong, F. Meng, P. Gong, J. Yu, Y. Xue, S. Zhao, D. Xu, L. Dong, S. Yao, Surf. Coatings Technol. 201(2006) 250].
도 1에 나타낸 바와 같이 다이아세틸렌(Diacetylenes)은 두 개의 공액 삼중결합을 포함하는 화합물이다. 이 화합물은 254 nm의 자외선을 흡수하여 광중합되는 특성을 가지고 있다. 다이아세틸렌의 한쪽 단말은 금속 산화물과 결합할 수 있는 기능기로서 예를 들면 카르복시기이며 다른 쪽 단말에 여러가지 곁가지를 도입시킬 수 있으며, 이렇게 하여 다양한 조립구조를 만들 수 있다. 단결정, 랭뮤어블로짓 필름, 자기조립 단분자막, 리포좀, 베시클 등을 만들 수 있다. 다이아세틸렌중합체는 매우 독특한 기계적, 광학적, 전기적 특성을 갖는다. 즉, 단일결합, 이중결합, 삼중결합이 교대되면서 매운 긴 공액사슬이 만들어지며 화학적으로 매우 안정하면서 특유의 광학적 전기적 특성을 갖는다[G. Wegner, Z. Naturforsch. 24B (1969) 824; C. Itoh, T. Kondoh, K. Tanimura, Chem. Phys. Lett. 261 (1996) 191; K. Kuriyama, H. Kikuchi, T. Kajiyama, Langmuir 14 (1998) 1130; M.D Mowery, H. Menzel, M. Cai, C.E. Evans, Langmuir 14 (1998) 5594; S. Okada, S. Peng, W. Spevak, D. Charych, Acc. Chem. Res. 31 (1998) 229; K.J. Donovan, E.G. Wilson, Synth. Met. 28 (1989) D569].
자성나노입자를 생리활성물질과 결합시키는 방법에 관한 특허로서 대한민국 등록특허공보 제0278513호에서는 철-함유 코어;제 1 코트(합성중합체); 및 제 1 코트에 물리적으로 흡착된 제 2 코트(표적 중합체); 및 임의의 약제학적 보조제, 약제 및/또는 흡착매체/증강제로 구성되는 나노입자가 개시되어 있다. 상기 특허에서는 제 1코트를 이루는 물질로서 덱스트란 또는 그의 유도체가 개시되어 있다. 그러나, 자성 나노입자는 제 1 코트 층 및 제 2 코트 층으로 이루어져 있어 코팅층이 두껍게 형성되어 자성 나노입자의 자기적 특성이 상당히 저하될 수 있으며, 또한 코어와 코팅층의 접착력이 낮아 장기간 보관에 따른 안정성이 낮은 문제점이 있을 수 있다.
본 발명은 화학적으로 불안정한 자성나노입자의 자기적 특성을 해하지 않으면서 자성나노입자의 화학적 안정성을 증가시키기 위하여 자성 나노입자와의 결합력이 우수한 특수한 코팅층을 가지는 자성나노입자를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 자성 나노입자를 코팅하는 코팅층이 생리활성물질과 결합이 가능한 화학적 기능기를 가짐으로써 자기공명 영상, 생화학, 온열치료, 진단시약 및 약물전달 물질로 활용하기에 적합한 자성나노입자를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 자기조립 단량체를 사용하여 자성나노입자 표면에서 광중합에 의해 용이하게 중합체를 형성함으로써 코팅막의 두께가 매우 얇고 균일하며 자성나노입자와의 결합력이 우수할 뿐만아니라 다양한 기능기를 가질 수 있는 자성 나노입자의 제조방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
본 발명자들은 자기조립 다이아세틸렌 중합체가 화학적으로 불안정한 자성나노입자 표면에 형성되어 개별 자성나노입자의 자기적 특성을 해하지 않고 화학적 안정성을 향상시킬 수 있음을 발견하였고, 또한, 도 2에 도시한 바과 같이 Fe3O4 나노입자의 표면에 양쪽성의 다이아세틸렌 화합물을 코팅하고 자외선을 조사하여 광 중합을 유도하여 Fe3O4 나노입자의 표면에 균일하고 매우 얇은 박막 코팅층을 형성할 수 있음을 발견하였으며, 상기 양쪽성 다이아세틸렌 화합물의 카르복시기 단말과 반대의 단말에 또 다른 화학적 기능기를 도입함으로써 생리활성물질과 결합시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 된 것이다.
본 발명은 철-함유 코어 및 상기 코어 상에 자기조립 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 의해 형성되는 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자를 이용한 자료저장 매체, 상기 철-함유 자성 나노입자를 이용한 진단시약 및 약물전달체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 철-함유 코어는 나노크기의 철 산화물로서 합성 또는 분쇄물일 수 있으며, 바람직하게는 마그네타이트(Fe3O4)를 포함하여 자성을 가지는 나노입자상 물질이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 철-함유 코어 및 상기 코어 상에 자기조립 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 의해 형성되는 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자를 제공한다. 본 발명에 따른 철-함유 코어는 나노크기의 입자로서 합성 또는 분쇄물일 수 있으며, 바람직하게는 마그네타이트(Fe3O4)를 포함하여 자성을 가지는 나노입자상 물질이다.
본 발명에 따른 자기조립 중합체 코팅층을 형성하는 자기조립 다이아세틸렌계 모노머는 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 혼합물로부터 선택된다.
[화학식 1]
Figure 112007066104187-pat00001
[상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 독립적으로 C1~C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌, C6 ~C30의 아릴렌, (C6 ~C30)아르(C1~C30)알킬렌으로부터 선택되고, 상기 알킬렌 또는 아르알킬렌의 알킬렌은 불포화 결합 또는 아미드기(-C(O)NH-)를 포함할 수 있으며, 상기 알킬렌, 아릴렌, 또는 아르알킬렌의 탄소원자는 질소, 황, 산소로부터 선택되는 헤테로 원자로 치환될 수 있으며, 상기 R1 및 R2는 독립적으로 할로겐원소, -OR11, -OOCR12, -COR13, -NHR14, -NO2, -NH2로부터 선택되는 치환기로 치환될수 있으며 상기 R11 내지 R14는 독립적으로 C1~C10의 알킬기, C6~C20의 방향족기, 또는 (C6~C20)아르(C1~C10)알킬기이고;
상기 X1은 -COOR15, -OH, -CONR16R17, -OTs(Ts=p-Toluenesulfonyl), 또는 -Si(OR18)3 로부터 선택되는 기능기이고, 상기 X2는 수소원자이거나 -COOR15, -CONR16R17, -OR19, -NR20R21, -CONR22R23, -NHCOOR24, 또는 -SO3R25로부터 선택되는 기능기이며, 상기 R15 내지 R25는 독립적으로 수소원자, C1~C10의 알킬기, C6~C20의 방향족기, 또는 (C6~C20)아르(C1~C10)알킬기이다.]
상기 화학식 1에서 X1은 -COOH 또는 -Si(OR18)3인 것이 철-함유 코어에 결합되는 면에서 유리하여 보다 바람직하며, 상기 화학식 1의 화합물로는 10,12-펜타코사디오닉산(10,12-pentacosadiynoic acid; PCDA), 5,7-펜타코사디오닉산(5,7-pentacosadiynoic acid) 등을 예로 들 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 철 함유 코어의 크기는 수nm 내지 수십 nm의 직경을 갖는 나노입자상인 것이 바람직하며, 철-함유 코어는 화학적 공침법으로 제조될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 자기조립 중합체 코팅층은 다이아세틸렌계 모노머를 철-함유 코어에 코팅한 후 UV를 조사하여 광중합하는 방법으로 제조된다. 상기 UV 조사 파장은 250 내지 260nm 범위인 것이 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 바람직하고, 더욱 바람직하게는 254nm이다.
본 발명은 하기의 제조단계를 포함하는 자성 나노입자의 제조방법을 제공한다.
a)자성 나노입자 및 상기 화학식 1의 자기조립 다이아세틸렌계 모노머를 혼합하여 자성 나노입자 표면에 다이아세틸렌계 모노머 코팅층을 형성하는 단계; 및
b)상기 다이아세틸렌계 모노머 코팅층에 UV를 조사하여 자성 나노입자 표면에다이아세틸렌계 중합체 코팅층을 형성하는 단계.
상기 a) 단계는 질소 기류 하에서 이루어지는 것이 산소에 의한 부산물 생성이 억제되어 보다 바람직하다
상기 자성 나노입자는 수 내지 수십 nm 크기의 철산화물 입자일 수 있으며, 마그네타이트(Fe3O4) 성분을 포함하는 것이 바람직하며 상업적으로 수득되거나 제조된 것을 사용할 수 있다.
마그네타이트(Fe3O4) 나노입자의 제조방법 중 화학적 공침법으로 제조하는 방법을 예로 들어 설명하면 2가의 철염 및 3가의 철염의 혼합 수용액을 가열하면서 염기를 가하여 반응시킨 후 중화하는 방법으로 마그네타이트(Fe3O4) 나노입자를 제조할 수 있다. 상기 2가의 철염은 염화제1철 또는 이의 수화물일 수 있으며, 상기 3가의 철염은 염화제2철 또는 이의 수화물일 수 있다.
상기 a)단계 및 b) 단계는 자성 나노입자를 유기용매에 분산시킨 상태에서 이루어질 수 있으며, 유기 용매는 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에탄올 또는 프로판올로부터 선택하여 사용할 수 있다.
상기 자성 나노입자 및 상기 자기조립 다이아세틸렌계 모노머를 혼합하는 방법으로는 초음파 또는 기계적 교반과 같은 물리적 수단을 사용할 수 있다.
상기 b)단계에서 광중합은 다이아세틸렌계 모노머 코팅층이 형성된 자성 나노입자에 250 내지 260nm 파장의 UV를 조사함으로써 이루어질 수 있으며, 다이아세틸렌계 모노머의 광중합에는 254nm 파장의 UV를 조사하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 자성 나노입자의 제조방법을 일례를 도 2에 나타내었다. 자성 나노입자의 표면에 다이아세틸렌계 모노머인 PCDA의 카복실기가 자성 나노입자의 표면에 자기조립에 의해 결합되어 PCDA 코팅층이 형성되고, 이어 254nm UV 조사에 의해 PCDA가 광중합되어 중합체 코팅층을 형성하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자를 이용한 자료저장 매체를 제공한다. 상기 자료 저장 매체로는 철-함유 자성 나노입자를 함유한 자기 기록 물질을 이용한 자기 기록 매체 또는 철-함유 자성 나노입자를 함유한 자성층을 도입한 자기 메모리 등을 예로 들 수 있다.
또한 본 발명은 상기 자기조립 중합체 코팅층을 포함하는 철-함유 자성 나노입자를 포함하는 진단시약 및 약물전달체를 제공한다. 본 발명에 따른 자성 나노입자는 철 함유 자성 나노입자의 코팅층에 질병에 관련된 특정 물질과 결합할 수 있는 기능기 또는 다양한 생리활성물질을 도입할 수 있으므로, 이를 통하여 질병을 진단하거나 외부 자기장의 통제를 통하여 목적 부위로 전달함으로써 진단시약 또는 약물전달 분야에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 자성 나노입자는 표면에 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성되어 있어 불안정한 자성나노입자의 자기적 특성을 해하지 않으면서 철-함유 코어와의 결합력이 우수하여 자성 나노입자의 화학적 안정성이 증가되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 자성 나노입자의 다이아세틸렌계 중합체 코팅층은 생리활성물질과 결합이 가능한 화학적 기능기를 포함함으로써 고밀도 자료저장 매체, 자기공명 영상, 생화학, 온열치료, 진단시약 및 약물전달 물질로 활용하기에 적합한 장점이 있다.
아래에 실시예를 통하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 특허 청구 범위가 이에 따라 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
하기 실시예에서 탈이온수는 초순수 시스템(Sartorius arium 611)로 정제된 것을 사용하였고, 그 외 용매는 HPLC 등급 수준으로 정제된 것을 사용하였다.
자성(Fe 3 O 4 ) 나노입자의 제조
염화철(Ⅱ)사수화물(FeCl2·4H2O, Fluka) 3.16 mmol 및 염화철(Ⅲ)육수화 물(FeCl3·6H2O, Aldrich) 6.78 mmol 탈이온수 20mL에 첨가한 혼합물을 3구 둥근 바닥 플라스크에 투입하여 교반하면서 질소 기류 하에 80℃까지 가열하였다. 암모늄하이드록사이드 용액(28wt% 수용액, 삼천화학) 5mL를 상기 혼합물에 주입하고 1시간 더 가열하였다. 이어서 1M HCl 로 중화한 후 제조된 자성 나노입자를 자석으로 분리한 후 탈이온수로 3회 세척하고 진공상태에서 건조하였다.
자기조립 PCDA 고분자 코팅막의 제조
PCDA(10,12-pentacosadiynoic acid, Fluka)을 클로로포름에 용해하여 6mM 용액을 제조한 후 상기 PCDA 용액 25mL를 둥근바닥 플라스크에 넣은 후 용액에 질소를 흘려주면서 위에서 제조한 자성 나노입자 분말 50mg을 혼합한다. 자성 나노분말과 PCDA 용액을 혼합한 플라스크를 밀봉한 후 24시간 동안 교반기에서 교반한 다음 제조된 입자를 원심분리법으로 분리한 후 클로로포름 및 헥산으로 세척하여 결합되지 않은 PCDA를 제거하였다. 이어서 제조된 입자를 클로로포름에 분산시킨 후 UV 램프로 254nm 파장에서 10분간 조사하여 입자 표면에 결합된 PCDA를 광중합하여 자기조립 PCDA 고분자 코팅막을 형성하였다.
PCDA 고분자막으로 코팅된 자성 나노입자 특성 규명
PCDA 고분자막으로 코팅된 Fe3O4 나노입자의 결정구조를 분말 XRD로 분석한 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면 피크의 상대적인 세기와 위치가 표준 Fe3O4 분말의 것들과 잘 일치한다. (220), (311), (400), (422), (511) 및 (440) 평면의 특정 피크가 관찰된다. 이는 스핀넬 구조의 마그네타이트 나노입자가 합성되 었음을 의미한다. 더욱이 입자의 나노결정 특성은 PCDA(10,12-pentacosadiynoic acid )를 코팅하고 광중합시킨 이후에도 잘 유지되고 있다.
마그테타이트 나노입자 표면의 PCDA 자기조립 분자막을 검출하기 위하여 X-선 광전자분광법(XPS)을 이용하여 분석하였다. PCDA로 코팅하기 전과 후의 Fe3O4 나노입자의 XPS 스펙트럼을 도 4, 도 5, 및 도 6에 도시하였으며, XPS 스펙트럼의 밴드위치를 하기 표 1에 정리하였다. 코팅하기 전 시료에서 관찰된 284.55 eV의 C(1s) 피크는 소량의 유기불순물에 의한 것이다. 자기조립 후에 두 개의 C(1s) 피크가 284.55 eV와 288.19 eV에서 관찰된다. 284.55 ev에 나타난 피크는 탄화수소 사슬의 탄소원자에 의한 것이며 288.19 eV에 나타난 피크는 카복실레이트기의 탄소에 의한 것이다 카르복시산(-COOH)의 C(1s) 피크는 통상 290 eV에 나타나는데 이 피크가 없는 것으로 보아 시료에는 카르복시산은 없으며 모두 카르복실레이트로 존재하는 것으로 판단된다. PCDA 고분자막으로 코팅되지 않은 나노입자의 표면의 XPS 스펙트럼에는 530.3 eV에서 O(1s)에 해당하는 한 개의 피크만이 관찰된다. 이것은 Fe3O4 나노입자의 산소원자에 의한 것이다. 그러나 PCDA 고분자막으로 코팅된 Fe3O4 나노입자의 XPS 스펙트럼에서는 529.59 eV와 531.78 eV 두 곳에서 피크가 관찰되는데, 앞의 것은 Fe3O4에 의한 것이며 뒤의 것은 카르복실기에 의한 것이다. Fe3O4 산소원자의 결합 에너지(binding energy)가 감소한 것은 공액된 카르복실기의 결합에 의한 것이다. Fe (2p3/2) 전자의 결합에너지는 711 eV에서 관찰되었고 Fe (2p1/2) 피크는 725.6 eV에서 확인되었다[L. Zhang, R. He, H.-C. Gu, Appl. Surf. Sci. 253 (2006) 2611]. Fe(2p) 피크의 위치는 PCDA 자기조립 전후에 변화가 없다. 이상의 XPS 분석의 결과는 PCDA가 Fe3O4 나노입자의 표면에 광중합체로 코팅되어 있음을 나타내고 있다.
[표 1]
Figure 112007066104187-pat00002
제조된 나노입자의 자외선 분광스펙트럼을 도 7에 도시하였다. 폴리다이아세틸렌의 광흡수는 고분자 파이 공액사슬의 π-π* 전이에 의해 일어난다. 전형적으로, 폴리다이아세틸렌 구조체는 청색형과 적색형으로 불리는 두 종의 형태로 분류된다[D.T. McQuade, A.E. Pullen, T.M. Swager. Chem. Rev. 100 (2000) 2537; S.Y. Okada, R. Jelinek, D. Charych, Angew. Chem. Int. Ed. 38 (1999) 655]. 청색형은 650 nm의 빛을 흡수하고 적색형은 540 nm의 빛을 흡수한다. 공액사슬의 길이가 길수록 흡수파장은 길어진다. 본 연구에서는 나노입자의 평균크기가 12nm로 폴리다이아세틸렌의 공액길이가 매우 짧을 것으로 예상된다. 시료에 254 nm의 자외선을 조 사한 결과 자외선 분광 스펙트럼에서 새로운 흡수띠가 관찰되었다. 362nm에서 새로운 파이 공액에 의한 피크를 관찰하였다. 이 흡수띠는 나노입자 표면에서 다이아세틸렌이 중합되어 생성된 것으로 판단된다. 특히 이 흡수띠는 수주 동안 보관된 시료에서도 변하지 않고 남아있어 나노입자 표면의 다이아세틸렌 중합 후 나노입자가 매우 안정하게 유지되고 있음을 알 수 있었다.
제조된 나노입자의 자기적 특성을 SQUID 자화율 측정기를 이용하여 측정하였다. 나노입자는 초상자기성 거동을 보였으며 이방성에너지는 거의 없음을 확인하엿다[H. Sun, J. Hong, F. Meng, P. Gong, J. Yu, Y. Xue, S. Zhao, D. Xu, L. Dong, S. Yao, Surf. Coatings Technol. 201(2006) 250]. 제조된 나노입자의 M-H 특성을 상온에서 -5 T 및 5 T의 자기장 영역에서 측정하였고 측정된 자기이방곡선을 그림 8에 도시하였다. 도 8에서도 초상자기적 특성이 관찰되었다.
코팅 전 자성 나노입자의 포화자화는 88.12 emg/g으로 측정되었으며 코팅 후 시료의 경우 84.13 emu/g으로 측정되었다. 코팅 후 포화자화 값이 감소하는 것은 코팅소재에 의한 당연한 결과이다. 그러나 코팅막의 두께가 얇고 균일하여 포화자화 감소율이 낮을 뿐만아니라 몇 주 후에도 코팅된 자성 나노입자의 자기적 특성은 변함이 없이 일정하였다. 이는 코팅 후에 입자가 서로 응집되거나 성장하지 않고 안정하게 유지됨을 보여주는 증거이다.
합성된 자성 나노입자의 TEM 이미지를 도 9에 도시하였다. 도 9의 TEM 이미지로부터 구형의 나노입자의 평균 크기는 약 12 nm정도임을 확인할 수 있으며 입자의 크기는 거의 균일하다.
도 1은 다이아세틸렌 화합물이 UV 조사에 의해 광중합되는 것을 도시한 것이고,
도 2는 Fe3O4 나노입자 표면에서 PCDA(10,12-pentacosadiynoic acid)의 자기 조립 및 광중합에 의해 코팅층을 형성하는 것을 도시한 것이고,
도 3은 표면에 폴리다이아세틸렌으로 고정화된 나노입자의 분말 XRD 패턴이고,
도 4는 XPS 스펙트라의 C(1s)영역을 나타낸 것으로 (a)는 표면에 PCDA가 코팅된 Fe3O4 나노입자, (b)는 코팅층이 없는 Fe3O4 나노입자에 대한 결과이며,
도 5는 XPS 스펙트라의 Fe(2p)영역을 나타낸 것으로 (a)는 표면에 PCDA가 코팅된 Fe3O4 나노입자, (b)는 코팅층이 없는 Fe3O4 나노입자에 대한 결과이고,
도 6은 XPS 스펙트라의 O(1s)영역을 나타낸 것으로 (a)는 표면에 PCDA가 코팅된 Fe3O4 나노입자, (b)는 코팅층이 없는 Fe3O4 나노입자에 대한 결과이며,
도 7은 흡수 스펙트라로서 (a)는 코팅층이 없는 Fe3O4 나노입자, (b)는 PCDA로 코팅된 Fe3O4 나노입자, (c)는 폴리다이아세틸렌으로 코팅된 Fe3O4 나노입자에 대한 결과이고,
도 8은 상온에서의 자기 이력 곡선(magnetic hysteresis curves)로서 (a)는 코팅층이 없는 Fe3O4 나노입자, (b)는 폴리다이아세틸렌으로 코팅된 Fe3O4 나노입자 에 대한 결과이며,
도 9는 폴리다이아세틸렌으로 코팅된 Fe3O4 나노입자의 TEM 이미지이다.

Claims (13)

  1. 철-함유 코어; 및
    상기 코어 상에 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 자기조립 다이아세틸렌계 모노머의 중합에 의해 형성되는 자기조립 중합체 코팅층;
    을 포함하는 철-함유 자성 나노입자.
    [화학식1]
    Figure 112009045302748-pat00014
    [상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 독립적으로 C1~C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;
    상기 알킬렌은
    Figure 112009045302748-pat00015
    , -NH-, -S-, 및 -O-로부터 선택되는 하나이상을 포함할 수 있으며;
    상기 X1은 -COOR15 또는 -Si(OR18)3 이고;
    상기 X2는 수소 또는 -COOR15이고,
    상기 R15 및 R18은 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬이다. ]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 철-함유 코어는 마그네타이트(Fe3O4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 철-함유 자성 나노입자.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기조립 다이아세틸렌계 모노머는 10,12-펜타코사디오닉산(10,12-pentacosadiynoic acid; PCDA), 5,7-펜타코사디오닉산(5,7-pentacosadiynoic acid) 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 철-함유 자성 나노입자.
  5. a)자성 나노입자 및 하기 화학식 1의 화합물 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 자기조립 다이아세틸렌계 모노머를 혼합하여 자성 나노입자 표면에 다이아세틸렌계 모노머 코팅층을 형성하는 단계; 및
    b)상기 다이아세틸렌계 모노머 코팅층에 UV를 조사하여 자성 나노입자 표면에 다이아세틸렌계 중합체 코팅층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성된 자성 나노입자의 제조방법.
    [화학식1]
    Figure 112009045302748-pat00016
    [상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 독립적으로 C1~C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;
    상기 알킬렌은
    Figure 112009045302748-pat00017
    , -NH-, -S-, 및 -O-로부터 선택되는 하나이상을 포함할 수 있으며;
    상기 X1은 -COOR15 또는 -Si(OR18)3 이고;
    상기 X2는 수소 또는 -COOR15이고,
    상기 R15 및 R18은 독립적으로 수소 또는 C1 ~ C10의 알킬이다. ]
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 자성 나노입자는 마그네타이트(Fe3O4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성된 자성 나노입자의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 자성 나노입자는 2가의 철염 및 3가의 철염을 사용한 화학적 공침법으 로 제조되는 것을 특징으로 하는 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성된 자성 나노입자의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 자기조립 다이아세틸렌계 모노머는 10,12-펜타코사디오닉산(10,12-pentacosadiynoic acid; PCDA), 5,7-펜타코사디오닉산(5,7-pentacosadiynoic acid) 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성된 자성 나노입자의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 a)단계 및 b)단계는 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 프로판올, 에탄올로부터 선택되는 유기용매 하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아세틸렌계 중합체 코팅층이 형성된 자성 나노입자의 제조방법.
  11. 제 1 항 , 제 2항 및 제 4항 중 어느 한 항의 자성 나노입자를 이용한 자료저장 매체.
  12. 제 1 항 , 제 2항 및 제 4항 중 어느 한 항의 자성 나노입자를 포함하는 진단시약.
  13. 제 1 항 , 제 2항 및 제 4항 중 어느 한 항의 자성 나노입자를 포함하는 약물전달체.
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