[發明專利]單一配方生物相容性磁性納米晶體尺寸控制制備技術

無效

• 申請號: 201210100192.4
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN102616735A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 高明遠;賈巧娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;H01F1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 賀衛國

技術領域

本發明涉及生物相容性磁性納米晶體尺寸控制的制備方法。更具體地說，利用金屬離子與含有多功能基團的高分子化學物的相互作用，將金屬前驅體與多功能基團的高分子形成凝膠，利用此凝膠作為金屬有機前驅體，在不改變體系配方的基礎上制備出具有不同化學尺寸的表面生物相容性修飾的磁性納米晶體。

背景技術

磁性納米晶體在生物醫學方面如核磁共振成像、疾病診斷與療效檢測、磁熱治療以及細胞分離與免疫分析等方面有著非常廣闊的應用價值。由于量子尺寸效應與限域效應，納米材料展示出強烈的尺寸依賴的物理化學性質。在過去的20年中，利用不同的制備技術可對不同形貌的無機納米晶體的尺寸進行有效調控，然而發展新型的無機納米晶體的可控合成方法，仍然是基于液相膠體化學方法制備無機納米晶體相關領域的研究熱點。尤其是具有廣闊生物醫學應用前景的磁性無機納米晶體，由于其具有尺寸依賴的磁學性質，因此其磁共振成像信號增強的能力展示出強烈的尺寸依賴性，同時由于不同尺寸的納米晶體具有不同的水合尺寸，表現出不同的有效克服生物防御體系以及血管障礙的能力，并由此展示出不同的體內分布行為以及對不同部位組織的成像特點。因此發展高質量生物相容性磁性納米晶體的尺寸可控制備方法有著極其重要的意義。

高質量磁性納米晶體的尺寸控制制備方法主要有兩種：一種是先合成表面油酸/油胺修飾的磁性納米晶體作為核，進而以此為種子生長較大尺寸的磁性納米晶體。這種方法過程繁瑣，所制備的大尺寸納米晶體的性質受種子性質的影響大(J.Am.Chem.Soc.2002，124，8204.)。第二種方法是通過改變反應體系的配方如反應溫度、前驅體的化學性質及濃度、表面穩定劑的化學性質及其與前驅體的比例等來調控磁性納米晶體的尺寸(Chem.Mater.2004，16，3931.：J.Am.Chem.Soc.2006，128，1675.；Chem.Commun.2004，2306.)這兩種方法都需要改變化學反應體系的原料和配比，而到目前為止，尚未有在單一配方下實現磁性納米晶體尺寸控制合成的技術報道，同時上述兩種方法所制備的磁性納米晶體只能溶解或者分散在非極性或弱極性的有機介質中，不利于實際應用。

最近，中國科學院化學研究所高明遠課題組建立了水溶性以及生物相容性磁性納米晶體的“一鍋”反應制備技術(CN03136275.3、CN03136273.7、CN200610114459.X、CN200710187275.0)。利用該技術方法通過“一鍋”反應直接制備得到了水溶性、生物相容性(Adv.Mater.2005，17，1001.)及表面帶有可反應基團的生物相容性磁性納米晶體(Adv.Mater.2006，18，2553.)。在專利CN200710187275.0的基礎上，利用金屬前驅體與含有2個及2個以上功能基團的生物相容性高分子作用形成凝膠，我們發明了不同尺寸高結晶度、分散度高的生物相容性磁性納米晶體的單一配方制備技術。

發明內容

本發明的目的之一是提供具有不同尺寸的生物相容性磁性納米晶體，其粒徑分布不超過15％。

本發明的目的之二是提供的生物相容性磁性納米晶體的粒徑范圍為4～25納米。

本發明的目的之三是提供的生物相容性磁性納米晶體，其尺寸是利用金屬離子與含有多功能基團的生物相容性高分子的相互作用形成凝膠，通過控制體系的凝膠化程度進行調控。

本發明的目的之四是提供一種在單一配方下合成不同尺寸的生物相容性磁性納米晶體的制備方法。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現，即，

一種單一配方生物相容性磁性納米晶體尺寸控制制備方法，其特征是：通過一種反應配方制備不同尺寸的生物相容性磁性納米晶體：

將金屬前驅體、生物相容性高分子和帶烷基鏈的小分子溶于高沸點非極性溶劑或高沸點弱極性溶劑中形成母液，通入惰性氣體排除反應體系中的氧氣，在不同溫度條件下對母液進行不同時間的恒溫孵育，形成不同粘度的凝膠，然后經高溫熱分解反應得到不同尺寸的生物相容性磁性納米晶體，

其中，

所述的生物相容性高分子是2個以上功能基團修飾的高分子，

所述的孵育溫度范圍是15攝氏度～200攝氏度，

所述的孵育時間范圍是0～5天，

所述的凝膠的粘度范圍在0.01～200帕秒。