[發明專利]一種水溶性磁性二氧化鈦及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410625576.7
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104353075A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 張慧娟;冀嫣丹;侯琳;焦曉靜;陳倩倩;張振中;張紅嶺
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K49/12;A61K47/04;A61P35/00
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

1.一種水溶性磁性二氧化鈦，其特征在于，在二氧化鈦分子中摻雜四氧化三鐵，并化學連接上親水性基團構成，所述的二氧化鈦和四氧化三鐵的質量含量比為1-10︰10-1，所述的二氧化鈦為金紅石型或銳鈦型二氧化鈦。

2.權利要求1所述的水溶性磁性二氧化鈦，其特征在于，所述的該水溶性磁性二氧化鈦的粒徑為1-1000nm。

3.權利要求1或2所述的水溶性磁性二氧化鈦的制備方法，其特征在于，由以下步驟實現：

（1）制備磁性四氧化三鐵納米粒：

將三價鐵鹽5.40-8.62g，加入?150-200ml?蒸餾水溶解，過濾，除去不溶物，得第一溶液A；將二價鐵鹽2.92-4.26g，加入?120-180ml?蒸餾水溶解，過濾，除去不溶物，得第二溶液B；將第一溶液A和第二溶液B混合，用鹽酸調節溶液?pH?為?1-2，加入?0.43-0.74g?檸檬酸三鈉，攪拌均勻，得混合溶液，將混合溶液加熱至?70℃-80℃，不斷攪拌下，再滴入氨水，至混合溶液pH8.8-9.2；靜置沉淀?30-60min，棄去上層清液，得沉淀物，沉淀物用蒸餾水洗滌?3-4?次，再用乙醇洗滌至溶液為中性，得磁性四氧化三鐵納米粒；

所述的三價鐵鹽為氯化鐵、溴化鐵、碘酸鐵、高氯酸鐵、次氯酸鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、硫化鐵、磷酸鐵、磷酸一氫鐵、磷酸二氫鐵、碳酸鐵、醋酸鐵、硅酸鐵、高錳酸鐵和硫氰酸鐵中的任一種；所述的二價鐵鹽為氯化亞鐵、溴化亞鐵、碘化亞鐵、高氯酸亞鐵、硝酸亞鐵、硫酸亞鐵、磷酸亞鐵、碳酸亞鐵、醋酸亞鐵、硅酸亞鐵和硫氰酸亞鐵中的任一種；

（2）制備聚乙二醇基磁性液體：

將步驟（1）制備的磁性四氧化三鐵納米粒加入?150-200?ml蒸餾水，使用?pH?計測量其pH值，滴加8M的?NaOH?溶液調節?pH9.8-10.2，加熱溶液至80℃并保持此溫度，攪拌下一邊滴加油酸25-30ml、一邊滴加NaOH，調節?pH9.8-10.2，80℃下繼續攪拌?30-60min，靜置，冷卻；然后攪拌下，傾入質量濃度50%的鹽酸125-150ml，磁性物質凝聚在一起，沉淀，除去上清夜，得沉淀物，沉淀物用去離子水洗滌3-4?次，攪拌下，加入聚乙二醇清洗一次，2000-3000rpm?離心除去上清液，用無水乙醇同樣處理一次；將所得粘性物質在50-80℃下真空干燥8-12h，得固體物質，固體物質冷卻、稱量，加入?2?倍固體物質重量的煤油聚乙二醇，研磨至無明顯顆粒，再攪拌?2-3h，得懸浮液，懸浮液4000-6000rpm?離心10-20min，取中層液體，即成聚乙二醇基磁性液體；

（3）制備磁性二氧化鈦復合材料：

將5ml鈦酸丁酯溶于?15ml?無水乙醇，不斷攪拌至成溶膠狀，再滴入到50ml步驟（2）制備的成聚乙二醇基磁性液體中，用?1M?硝酸調節?pH4-5，在100℃-110℃下，攪拌至溶膠成凝膠狀，將凝膠取出，80℃干燥?2-8h，研制成過100-120目篩的細粉，450℃下煅燒2-4h，得磁性二氧化鈦復合材料；

（4）制備水溶性磁性二氧化鈦：

將步驟3制備的磁性二氧化鈦復合材料100-200mg，加入1.5mg/ml?聚乙烯亞胺，超聲分散10min，15-25℃攪拌24h，透析12-24h，-80℃凍干24-48h，得凍干物，將凍干物溶于50-80ml反應溶劑中，超聲溶解1-2h，再在15-25℃攪拌24h至固體全部溶解，得到TiO₂-IONP-PEI溶液；取羧基水溶性物質90-150mg、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽150-250mg，N-羥基琥珀酰亞胺100-150mg超聲分散于20-40ml反應溶劑中，避光室溫攪拌反應30-60min，得反應液，將該反應液加入到TiO2-IONP-PEI溶液中，室溫反應8-24h，得TiO2-IONP-PEI反應溶液，加入TiO2-IONP-PEI反應溶液3-4倍體積的丙酮，冰浴冷卻，析晶，10000rpm離心15min，得沉淀物，沉淀物用丙酮洗一次，再離心，離心得到的沉淀物用水復溶透析2天，凍干，即得水溶性磁性二氧化鈦；上述反應溶劑為甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的一種；羧基水溶性物質為透明質酸、羧基PEG、氨基酸、核酸、羧基殼聚糖和葉酸的一種。