[發明專利]超順磁性納米球及其制備方法

有效

• 申請號: 201310754576.2
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103730223B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 粟武;黃亮;敖麗嬌
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H01F1/11
• 分類號: H01F1/11;B01J13/02;A61K49/08;A61K47/04;C12N5/00;C07K1/14
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于納米材料領域，尤其涉及一種超順磁性納米球及其制備方法。

背景技術

磁分離技術是一種基于固相載體的綜合分離生物分子和細胞的新型分離技術。其原理是利用功能化磁性顆粒的表面配體(或受體)與受體(或配體)之間的特異性相互作用如：抗體-抗原相互作用或親合素-生物素等體系來實現對靶向生物目標分子的快速分離。基于流體動力學原理，磁性顆粒可以與待分離目標生物分子迅速接觸從而使待分離的目標分子結合到磁性顆粒的表面。然后在一個外加磁場的作用下，快速地富集、分離出靶向生物分子或細胞，而非目標分子或細胞則會滯留在原來的溶液中。這一技術為生物活性物質的分離和免疫檢測分析提供了一種新的強有力手段。各種生物大分子如核酸、蛋白質、多肽等及細胞的分離、提純和精制是生命科學各研究領域必不可少的組成部分，分離純化技術的高低對整個生物學的發展具有舉足輕重的作用。目前，分離純化技術向著分離步驟少、耗時短、活性高、成本低及易于實現高通量的方向發展。磁性分離技術適應了這一發展趨勢，具有很大的市場潛力。我國目前在磁性納米或微米材料應用領域的研究尚處于起步和發展階段，產業化就更在其次了。開展磁性納米材料在體外分離純化領域中的應用研究不僅可以促進磁分離技術在應用領域的發展，同時對促進我國納米材料及其相關應用產品的產業化發展具有重要意義。

而磁性納米粒子及含有磁性納米顆粒的組裝體系，因其具有優異的超順磁性能、高比表面積、易于功能化等有特性而備受青睞。在眾多的磁性納米微粒中，Fe₃O₄納米顆粒是一種超順磁性強、制備相對簡單、而且生物相容性較好的納米材料，其在生物醫藥的應用主要集中在以下幾個方面：Fe₃O₄磁性納米粒子用于細胞及蛋白等的分離；利用Fe₃O₄磁性納米粒子作為藥物的主要載體進行靶向給藥；將Fe₃O₄磁性納米粒子應用于臨床磁共振成像等。其中，作為生物磁分離和純化的磁性載體，Fe₃O₄具有以下幾個特征：超順磁性、顆粒或微球尺寸均勻、具有表面功能基團、快速的磁響應特性、良好的生物相容性等。Fe₃O₄納米顆粒與二氧化硅材料都具有良好的生物相容性，因而由這兩種材料組合成的復合材料在生物醫藥領域有著廣泛的用途。

制備高質量的Fe₃O₄-SiO₂復合材料一直是人們研究的熱點。常用的磁性納米Fe₃O₄合成方法大致可分為兩類：水相合成法和油相合成法。其中，水相合成方法原料簡單低毒、工藝簡單，但得到的粒子分布不夠均勻、易團聚、晶體結構不完整，且在室溫下容易被空氣中的氧氣逐漸氧化，磁性逐漸變弱乃至消失；油相合成方法得到的粒子均一，晶型完整，但是所需原料復雜，合成步驟繁瑣，且后期需對其表面進行修飾以便應用于生物體系。而在Fe₃O₄顆粒與SiO2載體的組裝方面，多采用以下方式：1）多采用單獨合成SiO₂模板以及Fe₃O₄納米顆粒后將二者組裝的策略：模板及納米粒子均需要官能團修飾及純化；2）采用水相自組裝時，Fe₃O₄顆粒在載體表面的包覆密度嚴重受靜電斥力的影響（一般低于30%）；3）采用有機相自組裝時，由于復合材料表面具有疏水性，需要先進行相轉移修飾才能包覆SiO₂等殼材料；一般需要對二者進行表面化學修飾，再通過靜電或共價偶聯相結合，該過程復雜且Fe₃O₄顆粒的負載密度低。