[發明專利]由四氧化三鐵納米晶一步制備磁性空心團簇的方法

有效

• 申請號: 201110370481.1
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102372307A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 王強斌;李輪
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;B82Y30/00;B82Y40/00
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技術領域

本發明涉及一種納米材料的制備方法，尤其涉及一種由四氧化三鐵納米晶一步制備磁性空心團簇的方法，屬于材料化學技術領域。

背景技術

隨著分子生物學、醫學診斷學等學科的發展以及各種生物標記和檢測技術的應用，超順磁氧化鐵納米粒子得到了廣泛關注。這是因為它具有良好的生物相容性，具備磁性存儲與分離,藥物可控釋放，核磁共振成像顯影劑等功能。其中，核磁共振成像技術在醫學診斷領域中已展現出巨大的潛力。與其他成像技術相比，核磁共振成像技術具有獨特的優勢，如非組織侵入，軟組織的高分辨率成像從而實現進行深層組織成像等，因此在分子生物學、細胞生物學及醫學診斷學等方面引起了廣泛關注。超順磁氧化鐵納米粒子作為一種重要的T2加權顯影劑，還展示出良好的靈敏度和生物相容性，以及較長的體內循環時間，因而在成像中應用廣泛。但現有的超順磁氧化鐵納米粒子用作顯影劑的成像效果還有待進一步優化，且弛豫率不高，有效用量比較大，尚不能滿足實際應用的需要。

發明內容

本發明的目的在于提出一種由四氧化三鐵納米晶一步制備磁性空心團簇的方法，藉此方法制備的磁性空心團簇屬于超順磁氧化鐵材料，其弛豫率高，顯影效果強，生產成本低廉，且通過選用無毒表面修飾劑對該超順磁氧化鐵材料表面進行修飾，還可進一步的降低其毒副作用，從而克服了現有技術中的不足。并且在實現團簇結構制備的同時，使之表面含有功能基團，從而為其在生物標記、組織和活體成像、臨床診斷等領域的實際應用提供了必要準備。

為實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：

一種由四氧化三鐵納米顆粒一步制備磁性空心團簇的方法為：將油溶性四氧化三鐵納米顆粒(濃度優選為0.5~5?mg/mL)與具有活性官能團的表面修飾劑在室溫下均勻混合在三液相體系中形成微乳液進行反應，室溫下反應1~24小時后形成由復數四氧化三鐵顆粒組成的親水性磁性空心團簇，其尺寸在65±25?nm左右。所述三液相體系由體積比為1~25：5~25：1~25的水、非極性有機溶劑和極性有機溶劑混合形成。

進一步的講，該方法包括如下步驟：

Ⅰ、取水、非極性有機溶劑和極性有機溶劑混合形成三液相體系，并向該三液相體系中加入四氧化三鐵納米顆粒，而后在密閉環境中持續振蕩處理；

Ⅱ、向經步驟Ⅰ處理后的三液相體系中加入表面修飾劑0.01-0.6/ml，而后在室溫條件下，于密閉環境中持續振蕩反應；

Ⅲ、反應結束后，以外加磁場分離出由步驟Ⅱ所得混合反應體系中的目標產物，而后清洗該目標產物，并將該目標產物分散于水中保存。

所述四氧化三鐵納米顆粒優選采用直徑2-10?nm的納米顆粒。

更具體的講，所述四氧化三鐵納米顆粒是采用水熱法制備的，并分散于氯仿中。

所述表面修飾劑至少選自多巴胺、3，4-二羥基苯丙氨酸,多巴胺-喹啉、α甲基多巴胺、去甲腎上腺素、α-甲基多巴,屈昔多巴、5?-?羥基多巴胺、十二烷基磺酸鈉、十三烷基磺酸鈉、十四烷基磺酸鈉、十五烷基磺酸鈉、十六烷基磺酸鈉、十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、巰基嘌呤類化合物、巰基噻吩類化合物、2-巰基嘧啶、2-巰基噻唑、2-巰基芐醇、2-巰基丁酸、2-巰基吡嗪、2-巰基乙磺酸、3-巰基苯甲酸、巰基己醇類化合物、2-巰基-6-羥基嘌呤、2-巰基苯甲酸甲酯、2-巰基-3-氨基吡啶、4-氨基-3-巰基吡啶、3-氨基-4-巰基吡啶、4,4-二巰基二苯硫醚、二氫硫辛酸、對巰基苯胺、4-氨基-3-巰基苯甲酸以及鹽酸鹽、2-巰基丙酸、4,5-二氨基-6-巰基嘧啶、2-巰基苯甲酸、巰基乙酸鈉、3-巰基-2-丁醇、1,3-丙二硫醇、對巰基苯甲酸、L-半胱氨酸、巰基乙酸、D-半胱氨酸及鹽酸鹽、2,3-二巰基丁二酸、2-巰基乙醇、4-巰基-2-甲基苯酚、二巰基丙醇、半胱胺鹽酸鹽、雙巰乙基硫醚和對甲硫基苯甲醛中的任意一種。所述表面修飾劑還具有功能基團，所述功能基團至少選自羥基、氨基、羧基和巰基中的任意一種，但不限于此。

所述非極性有機溶劑至少選自氯仿、正己烷、環己烷、甲苯、苯和四氯化碳中的任意一種，但不限于此。

所述極性有機溶劑至少選自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二甲基亞砜、乙二醇、乙酸、丙酸、乙醚、丙醚、丙酮和N-甲基吡咯烷酮中的任意一種，但不限于此。