[發明專利]一種羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子的制備方法

在審

• 申請號: 201811230292.2
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109273181A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 孫亞娟;高娟;都一鳴;劉世球
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: H01F1/01
• 分類號: H01F1/01;C25B1/00
• 代理公司: 廣州高炬知識產權代理有限公司 44376
• 代理人: 陳文龍

本發明屬于無機材料技術領域，具體涉及一種羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子的制備方法。該磁性納米粒子由羧基化碳材料包覆鐵酸鈷粒子構成，包碳鐵酸鈷平均粒徑為20?40nm，飽和磁化強度15?42emu/g,覆蓋層富含羧基基團。該磁性納米粒子制備方法的主要內容是：通過電解反應作為反應器，起到促進反應作用，大大縮短陳化時間，獲得的草酸鐵鈷為前驅體，通過程序升溫焙燒制得磁性粒子，以葡萄糖為碳源，水熱碳化后包覆于磁性粒子表面，后經堿溶液加熱回流后即得羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子，表面富含羧基基團。本發明方法制得的羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子，粒徑分布均勻、親水性強、分散效果好、負載能力強，該磁性納米粒子具有良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于無機材料技術領域，具體涉及一種羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子的制備方法。

背景技術

磁性納米粒子具有良好的生物相容性和特殊的磁性，在核磁共振成像、靶向藥物、酶的固定、免疫測定、組織修復及細胞分離等生物醫學、水環境凈化、工業催化等領域表現出潛在的應用前景。然而，磁性納米粒子由于較高的比表面，具有強烈的聚集傾向，在未經表面處理之前水溶性差、易團聚，在生物醫學領域以及水處理領域無法達應用的要求。因此必須在磁性納米粒子表面進行特殊修飾，改善其水溶性并提高分散穩定性和生物相容性；此外修飾的磁性納米可根據需要引入靶向劑、藥物分子、抗體、熒光素等多種生物分子，以實現磁性納米粒子的功能化，進一步拓展其應用范圍。

磁性納米粒子的表面修飾是目前功能化納米材料領域的研究熱點。表面功能化的磁性納米粒子由于粒徑小、比表面積大，容易與目標物質結合，且由于其具有特有的磁響應性，能通過外加磁場定向分離，不需要離心操作，有利于分離過程的簡化和自動化，因此，在細胞分離、靶向藥物傳輸、腫瘤磁熱療及吸附材料固液磁性分離等方面都有著廣泛的應用前景。用于磁性納米粒子表面修飾的材料有很多種，包括聚合物、非聚合物有機分子或無機分子，常用的修飾基團為-COO-、-SH-、-NH₂-、-PO₂-、烷基等,不同的表面修飾劑可賦予其不同的特殊性能。帶羧基基團的磁性納米粒子能與生物活性物質反應可用于結合病毒中所含的-NH₂,尤其是可以做抗腫瘤藥物的載體,借助外部磁場,能對病變部位進行靶向給藥。在環境保護等領域，帶羧基基團的磁性納米粒子可通過靜電相互作用，吸附水體中的陽離子型染料或金屬陽離子，達到水體凈化目的。

近年來，關于磁性納米粒子羧基功能化的。研究已有大量報道，如以下文獻：(Journal of Colloid and Interface Science，Removal of Cu2+from aqueoussolution by chitosan-coated magnetic nanoparticles modified withα-ketoglutaric acid，2009，330(1)：29-37；)、(羧基化核殼磁性納米Fe3O4吸附劑的制備及對Cu2+吸附性能，高等學校化學學報，2012，33(1)：107-113；)、(Effects of DMSA-coatedFe3O4magnetic nanoparticles on global gene expression of mouse macrophageRAW264.7cells,2011，205(2)：130-139)。總體而言，磁性納米粒子的羧基化主要包括共沉淀法、共混包埋法和單體聚合法。所報道或公開的方法，存在或水體分散效果差或步驟繁瑣、功能化成本高、耗時長等不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子的制備方法。該羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子粒徑分布均勻、親水性強、分散效果好、負載能力強。磁性納米粒子表面的羧基基團可通過靜電作用吸附陽離子型染料、金屬陽離子及弱堿性藥物，在pH調控作用下自主“收”、“放”，具有良好應用前景，同時縮短陳化時間，并優化了陳化的條件，為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種羧基化鐵酸鈷磁性納米粒子的制備方法，該制備方法具體步驟如下：