[發明專利]一種能穩定分散于水中的磁性氧化鐵納米粒子的制備方法

無效

• 申請號: 201110411043.5
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102515283A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張寶林;趙方圓;涂志江;馮凌云
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明所屬技術領域為材料化學、納米科學、生物材料領域，特別涉及一種能穩定分散于水中的磁性氧化鐵納米粒子的制備方法。

背景技術

尖晶石結構的γ-Fe₂O₃或反尖晶石結構的Fe₃O₄具有順磁性，按晶粒粒徑大小又細分為小粒子氧化鐵納米粒子(SPIO：水動力學粒徑大致在40～180nm)及超小粒子氧化鐵納米粒子(USPIO：水動力學粒徑小于40nm)。USPIO在室溫下可表現出超順磁性，即在外磁場下受磁化而具有磁性，而當外磁場強度為零時其剩磁為零或極小。超順磁性粒子極低的剩磁使其避免聚集，在溶劑里可以分散。超順磁性氧化鐵納米晶粒具有高的磁化率，容易被外磁場控制。較大粒徑的SPIO也有其特殊的應用。

氧化鐵納米粒子的表面修飾直接決定其應用領域及效果，常用的氧化鐵粒子修飾劑有葡聚糖及其衍生物、聚乙二醇及其衍生物等高分子，檸檬酸、四甲基氫氧化胺等小分子，SiO₂、CdS、Au、Pt等無機物。目前修飾以葡聚糖的Ferumoxide及修飾以羧基葡聚糖的Ferucarbotran兩種磁性氧化鐵納米粒子靜脈注射產品已經商品化。羧基聚乙二醇修飾的氧化鐵納米粒子具有更長的血液半衰期。作為造影增強劑，氧化鐵納米粒子的尺寸及表面修飾劑決定了其被生物體內吞噬細胞發現和吞噬的幾率，也就決定了其分布特異性或選擇性。氧化鐵納米粒子被用于體內(in?vivo)和體外(in?vitro)生物醫學研究，如磁共振成像(MRI，fMRI)、細胞分離與標記、DNA分離、腫瘤的檢測、磁熱治療及靶向藥物載體等(楊文勝，高明遠，白玉白.納米材料與生物技術.北京：化學工業出版社，2005)。

常用的氧化鐵納米晶粒制備方法有共沉淀法、微乳液法、超聲空化法等。共沉淀法是將摩爾比2∶1的Fe³⁺與Fe²⁺鹽在水溶液中同時水解沉淀，或Fe²⁺鹽在氧化劑存在條件下部分氧化沉淀實現Fe₃O₄納米晶體的合成，共沉淀法具有方法簡單、成本低廉的優點。但是共沉淀方法存在粒度分布寬、易團聚的缺點，而且由于氧化鐵與水之間反應較為復雜，可生成多種化合物，因此產物中常混入其它相雜質，而不能充分發揮納米氧化鐵在生物體系中的作用。經過改進的微乳液法及超聲空化法制備的納米氧化鐵，普遍存在結晶度差、磁性能低，及其粒度、形貌難以控制的缺點。