[發(fā)明專利]一種核殼型磁/金納米粒子的制備方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810045427.8
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN101620910A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁小斌;武元鵬;鄭朝暉;鄧瑾妮;彭宇行
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院成都有機化學(xué)有限公司
• 主分類號: H01F1/44
• 分類號: H01F1/44;H01F1/42;B22F1/00;A61B5/05
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種核殼型磁/金納米粒子的制備方法及其應(yīng)用，屬于納米磁性材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

磁性納米粒子具有磁場響應(yīng)性、納米尺寸效應(yīng)、低毒性和生物相容性等特性，被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。如：生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，可用于磁靶向藥物載體、磁共振造影技術(shù)、細(xì)胞或NDA的分離富集等；磁記錄材料領(lǐng)域中，取代傳統(tǒng)的微米級磁粉，用于高密度磁記錄材料；催化領(lǐng)域中，以其作催化劑載體，不僅可大大提高催化劑活性，而且便于催化劑的回收與重復(fù)利用。但納米磁粒子易被氧化而降低磁性，而且表面不易修飾。在其表面包覆一層金殼，形成核殼結(jié)構(gòu)的磁/金納米粒子，既可克服納米磁粒子的局限性，又能使納米復(fù)合粒子兼具納米金粒子的特性，如：優(yōu)異光學(xué)性能、催化性能、表面易于修飾和良好的生物相容性等特性。在免疫學(xué)檢測、靶向載藥、癌細(xì)胞的光熱療法等方面有重要應(yīng)用價值。還可用于蛋白質(zhì)、核酸、抗體、抗原等的標(biāo)記，以及蛋白質(zhì)、細(xì)胞、NDA等的分離檢測。

目前，文獻(xiàn)報道的核殼磁/金納米粒子的制備方法主要是，先用熱分解法制備納米磁粒子，再以磁粒子為晶種，高溫下，用還原劑還原有機金前驅(qū)體，制得核殼磁/金納米粒子。另外，高溫內(nèi)外氧化還原法也是常用的制備方法，該方法是先用熱分解法制備單質(zhì)金屬磁性納米粒子，再以其作晶種，在高溫條件下，用有機金前驅(qū)體氧化晶種粒子，同時金前驅(qū)體被還原形成金殼層，制得核殼磁/金納米粒子。這些方法主要有以下缺點：(1)反應(yīng)溫度高，反應(yīng)溫度通常在200℃左右；(2)反應(yīng)時間長；(3)反應(yīng)物毒性高，通常所用反應(yīng)物是五羰基鐵、乙酰丙酮鐵等有毒化合物。如何在溫和條件下來制備核殼磁/金納米粒子是該領(lǐng)域的一個重要課題。專利CN1736881報道了用共沉淀法制備檸檬酸鈉包覆的納米Fe₃O₄粒子，再用其作晶種，在沸騰條件下，用檸檬酸鈉還原氯金酸，制得核殼磁/金納米粒子。該方法克服了熱分解法高溫、高毒性的缺點，但納米Fe₃O₄粒子在沸騰條件下易被氧化磁性降低，而且制得的納米粒子分散性不好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在溫和條件下，制備核殼磁/金納米復(fù)合粒子的方法，該方法可以獲得在分散介質(zhì)中良好分散的納米復(fù)合粒子。該納米復(fù)合粒子可于生物及非生物材料的標(biāo)記、分離、檢測。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下措施，一種核殼型磁/金納米粒子的制備方法及其應(yīng)用，該方法包括如下步驟：

(1)采用共沉淀法制備磁性納米粒子，然后劇烈攪拌下升溫至40-90℃，滴加少量表面活性劑，得到穩(wěn)定的磁性納米粒子水分散液；

(2)使用與水不互溶的有機溶劑將磁性納米粒子萃取到有機相中，取少量該磁流體，加有機還原劑，15-50℃下攪拌2-35h；

(3)將金前驅(qū)體溶于有機溶劑中，加少量有機還原劑，滴入(2)中磁流體中，劇烈攪拌下，15-50℃下反應(yīng)10-36h，用沉淀劑將納米粒子沉淀，磁分離后，重新分散在有機溶劑中；

(4)將(3)中制得的分散在有機溶劑中核殼型磁/金納米粒子用相轉(zhuǎn)移劑轉(zhuǎn)入水相，用于蛋白質(zhì)、NDA、細(xì)胞、抗體的監(jiān)測與分離。

本發(fā)明中所用的表面活性劑可以是長鏈(8-24碳鏈)的飽和或不飽和脂肪酸及其鹽類，優(yōu)選不飽和脂肪酸及其鹽類，如：十八酸、十八烯酸(油酸)或其鹽類。且表面活性劑在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)為0.1-20％。

本發(fā)明方法中，萃取過程中所用有機溶劑為各種與水不互溶的溶劑，優(yōu)選苯及其衍生物、烷烴、環(huán)烷烴、鹵代烴及醚類化合物，如：苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、環(huán)己烷、二氯甲烷、氯仿等。且萃取劑的用量為水性磁流體的體積的1-100倍。

本發(fā)明方法中，反應(yīng)過程中所用有機溶劑為極性或非極性有機溶劑，優(yōu)選苯及其衍生物、烷烴、環(huán)烷烴、鹵代烴及醚類化合物，如：苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿等。

本發(fā)明中所用的有機還原劑為長鏈(6-24碳鏈)的飽和或不飽和有機胺類、多元醇類化合物，優(yōu)選不飽和有機胺類化合物，如：十六胺、十六烯胺、十八胺，十八烯胺(油胺)，1，2-十六烷二醇等。且有機還原劑在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)為0.1-30％。

本發(fā)明中所用的金前驅(qū)體可以是無機含金化合物或有機含金化合物。如：氯金酸、乙酸金等。當(dāng)選用無機含金化合物時，反應(yīng)有機溶劑易選用極性或弱極性有機溶劑，并且滴加少量有機還原劑，使無機含金化合物完全溶解。