[發明專利]一種手性磁性納米粒子及其制備和應用

有效

• 申請號: 201010274030.3
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN101942029A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 魏蕓;田愛林
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08B15/06
• 分類號: C08B15/06;C07B57/00;C07C33/22;C07C29/76
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種磁性納米粒子及其制備和應用。

背景技術

手性問題與我們的日常生活密切相關，手性化合物尤其是手性藥物的分離也受到越來越多的關注。目前對手性化合物的分離方法主要集中在色譜手性固定相和手性添加劑的研制方面?，F已開發出很多用于液相色譜的手性化合物，主要有多糖衍生物、環糊精和蛋白質等，而這些分離對儀器性能、物質純度要求極高，價格昂貴、耗時長，同時存在難回收易造成浪費和污染等問題，因此開發更有效的手性分離材料是至關重要的。納米磁性材料是指材料尺寸線度在納米級，通常在1～100nm之間的準零維超細微粉，一維超薄膜或二維超細纖維或由它們組成的固態或液態磁性材料。磁性納米粒子較常用的有金屬合金、氧化鐵、鐵氧體、氧化鉻等，其中氧化鐵(Fe₃O₄，γ-Fe₂O₃)磁性材料應用最多。納米粒子由于尺寸小、比表面積大、表面原子數增多、原子配位不足及高的表面能，使得這些表面原子具有很高的活性，極不穩定容易形成團聚體。團聚體的形成使得納米粒子不能以單一的原生粒子均勻分散，不能發揮其特性，對納米粒子的應用產生不利的影響，因此對納米粒子進行表面修飾以提高其穩定性是非常必要的。二氧化硅有良好的生物相容性，不僅在非水溶液中穩定，而且表面存在的硅烷醇基團很容易進一步衍生，因此選擇正硅酸乙酯對Fe₃O₄進行表面改性在其表面包覆SiO₂薄層得到Fe₃O₄/SiO₂復合納米粒子。選擇纖維素為基礎原料，通過表面羥基衍生制備了具有極高手性識別能力的纖維素-二(3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯)。然后通過連接劑將該纖維素衍生物鍵合在磁性粒子表面而得到手性磁性納米粒子。目前對氧化鐵/纖維素復合粒子的合成主要是通過絮凝、沉降等物理作用，且對該類復合粒子的應用主要是基于纖維素價格低廉、無毒、生物相容、可降解且環境友好等特性，而被應用于磁性紙，信息存儲、靜電屏蔽、磁性印刷、磁過濾、生物分離及藥物運輸等方面。對纖維素進行衍生并鍵合在磁性粒子表面以發揮其手性分離性能的研究還未見報道。通過對合成的手性磁性納米粒子分離外消旋化合物發現，它短時間能對外消旋化合物達到完全分離，且在外加磁場下與底液徹底分離后基本達到完全回收，環保又經濟，實用價值高。

發明內容

本發明目的是提供一種在磁性納米粒子上鍵合微晶纖維素類衍生物從而得到手性磁性納米粒子產品及其制備方法和應用。

手性磁性納米粒子，其結構式為：

n＝40-400

(1)Fe₃O₄磁性納米粒子的制備：將FeCl₃.6H₂O和FeCl₂.4H₂O按物質的質量比1.5-2溶于水中，通N₂20-50min，升溫至60-80℃，向溶液中滴加NH₃.H₂O調節pH＝9-11，保溫反應0.5-1.5h后停止反應，將反應混合物轉移至離心管離心分離，用去離子水洗滌至pH＝7，60-80℃真空烘干后研磨得產品Fe₃O₄待用；

(2)Fe₃O₄/SiO₂復合磁性納米粒子的制備：稱量(1)產品Fe₃O₄1-2g，加入H₂O和乙醇(EtOH)，按體積比1-4混合，超聲分散10-50min，通N₂，攪拌下加入NH₃.H₂O調節至pH＝9-10，升溫后加入1-4ml正硅酸乙酯(TEOS)到溶液中，保溫反應8-12h，將反應混合物轉移至離心管離心分離，用去離子水和EtOH洗滌，60-80℃真空烘干后研磨得產品Fe₃O₄/SiO₂；

(3)纖維素-2，3-二(3，5-二甲基苯基氨基甲酸酯)的制備：

①微晶纖維素6-位羥基保護：將微晶纖維素與三苯基氯甲烷按質量比1-2∶3-5混合，再加無水吡啶，無水吡啶的加入量為反應容器體積的1/3-2/3；在80-100℃、機械攪拌、通N₂的反應條件下回流18-24小時后用甲醇抽濾、洗滌，得6-位羥基保護微晶纖維素；