[發明專利]一種四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210392955.7
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN103723773A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 葛廣路;湯艷;楚林疋
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: C01G49/08
• 分類號: C01G49/08;B82Y30/00;B01J20/06;A61K47/02;A61K49/06
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王鳳桐;周建秋

技術領域

本發明涉及一種四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠及其制備方法和應用。

背景技術

四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠是一種在生物醫藥等領域有重大應用價值的磁性納米材料。現有技術中，共沉淀法制備的四氧化三鐵水溶膠中，納米顆粒的晶型較差且容易團聚，分散性不好；水熱法制備四氧化三鐵納米顆粒需要高溫高壓等苛刻的反應條件，能耗較高且反應不穩定；高溫熱分解法可用于制備納米顆粒的有機液溶膠而不能制備良好的納米顆粒水溶膠，如要應用于生物醫藥領域，還需要繁瑣的表面配體置換環節。現有技術中生產四氧化三鐵的水溶膠的工藝存在穩定性、均一性以及分散性較差的缺陷。

發明內容

本發明的目的是為了克服采用現有技術生產的四氧化三鐵納米顆粒穩定性、均一性以及分散性較差的缺陷，提供一種能夠兼具高穩定性、高均一性以及高分散性的四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠及其制備方法和應用。

本發明提供了一種四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：

（1）在高沸點醇存在下，將鐵的有機前驅體進行熱分解，并進行固液分離，得到四氧化三鐵納米顆粒，其中，所述高沸點醇的沸點為200-300℃；

（2）將含有2-3個羧酸根的羧酸鹽的水溶液與步驟（1）制得的四氧化三鐵納米顆粒混合，得到四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠。

本發明還提供了由上述方法制備得到的四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠，其中，所述水溶膠中的四氧化三鐵納米顆粒的水力半徑在8-16nm內可調控。

此外，本發明還提供了上述四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠在核磁共振成像、靶向給藥和核酸吸附中的應用。

采用本發明提供的方法制備四氧化三鐵納米顆粒，通過將鐵的有機前驅體進行熱分解，并用含有2-3個羧酸根的羧酸鹽對所得的四氧化三鐵納米顆粒進行修飾，能夠獲得粒度均一、穩定性好、分散性好的四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠。由本發明方法制備的四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠在生物醫藥領域，如核磁共振成像、靶向給藥和核酸吸附等具有較廣闊的應用前景。此外，本發明的方法簡便、易于操作、條件溫和，且可實現批量生產。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1為實施例1的步驟（1）中制得的四氧化三鐵納米顆粒的X射線衍射圖；

圖2A和2B分別為實施例1的步驟（1）中制得的四氧化三鐵納米顆粒的透射電子顯微鏡照片和粒度分布圖；

圖3為實施例1的步驟（1）中制得的用檸檬酸鈉修飾前的四氧化三鐵納米顆粒和采用實施例1的方法制備的水溶膠中經檸檬酸鈉修飾的四氧化三鐵納米顆粒的磁化曲線圖；

圖4為實施例1制備的水溶膠中四氧化三鐵納米顆粒的水力半徑圖。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

根據本發明提供的四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：

（1）在高沸點醇存在下，將鐵的有機前驅體進行熱分解，并進行固液分離，得到四氧化三鐵納米顆粒，其中，所述高沸點醇的沸點為200-300℃；

（2）將含有2-3個羧酸根的羧酸鹽的水溶液與步驟（1）制得的四氧化三鐵納米顆粒混合，得到四氧化三鐵納米顆粒的水溶膠。

根據本發明，步驟（1）中，所述高沸點醇的作用是作為穩定劑和還原劑。對于所述高沸點醇的選擇范圍較寬，只需其沸點高于所述熱分解的反應溫度即可，所述高沸點醇的沸點為200-300℃，優選情況下，所述高沸點醇選自苯甲醇、聚乙二醇（數均分子量為200-1000，優選400-600）、二甘醇和三甘醇中的一種或多種。

根據本發明，步驟（1）中，所述鐵的有機前軀體可以為現有的各種能分解生成四氧化三鐵納米顆粒的鐵的有機前軀體，例如，可以選自乙酰丙酮鐵、五羰基合鐵和油酸鐵中的一種或多種。

本發明對所述鐵的有機前驅體的質量與所述高沸點醇的體積之比沒有特別地限制，優選情況下，以0.5g鐵的有機前驅體的質量計，所述高沸點醇的用量為10-30mL，進一步優選為15-25mL。

根據本發明，步驟（1）中，所述熱分解的條件沒有特別地限制，只要能使鐵的有機前軀體分解生成四氧化三鐵納米顆粒即可，例如，所述熱分解的條件通常包括熱分解溫度和熱分解時間，優選地，所述熱分解溫度為150-200℃，熱分解時間為1-4小時。