明胶包覆水基磁流体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种明胶包覆水基磁流体及其制备方法，磁流体包括水、纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒和分散剂，其特征在于所述的纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒粒径为１～１６ｎｍ，纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于４５ｎｍ；制备方法包括：化学共沉淀法制备纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒和纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒使用药用明胶表面修饰。本发明专利技术具有良好的磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，磁流体的饱和磁化强度为１．０～１３．０ｅｍｕ／ｇ，本发明专利技术的磁性明胶复合纳米颗粒表面含有可以连接其他配体的活性基团，可负载多种功能高分子，用于细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振成像和靶向制剂等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米科学技术及生物医药领域，涉及 一种明胶包覆水基磁 流体及其制备方法。 技术背景所谓磁流体又称磁性液体，是将吸附有表面活性剂的磁性纳米颗粒在 载液中高度分散而形成的胶体体系，兼有纳米固体材料的超顺磁性和液体 的流动性，是一种新型的液体功能纳米材料，已广泛用于密封、润滑、阻 尼、研磨、分离、印染印刷及环境保护等领域。近年来磁流体已经扩展到 生物医药领域的细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振造影成像和乾向制剂等。由于非水基磁流体具有非生物相容性，所以生物医药领域主要是水基 磁流体。而用表面活性剂包覆的水基磁流体很难进行表面功能化修饰，表 面活性不够，因而限制了在生物医药领域的应用。生物医药领域使用的磁 流体需用亲水性高分子对磁性纳米颗粒进行包覆修饰，可以提高磁性颗粒 的生物相容性，亲水性高分子上可以连接其他配体的活性基团，能进一步负载多种功能高分子，例如多肽、抗体、酶、DNA和RNA等，从而制备出具 有特殊功能的磁性颗粒载体材料。制备生物医药领域用磁流体的关键技术是磁性纳米颗粒的合成和磁性 纳米颗粒的表面改性。目前已有用水溶性淀粉见CN1822254A、壳聚糖的衍 生物见CN1702782A、葡聚糖见CN1750183A、聚酰胺基胺树技形聚合物见 CN1913055A等包覆制备了生物医药用磁流体。现有技术存在一些不足，一 是磁性纳米颗粒的合成技术中，多数难以合成出完全符合尺寸要求的磁性 纳米颗粒，如CN1702782A用离心分离的方法将不稳定的颗粒除掉，从该专 利申请的透射电镜照片看，粒子的黏结现象明显，说明合成反应的控制条 件和用高分子材料包覆的效果欠佳；二是磁性偏弱，例如CN1702782A提供 的磁流体的饱和磁化强度仅为1. 6 ~ 2. 5emu/g，所有实施例制备的水基磁流 体饱和磁化强度都小于1. Oemu/g。
技术实现思路
本专利技术目的就是提供一种粒径更小、分布更窄、强磁响应、高稳定性的。本专利技术的磁流体釆用化学共沉淀法合成，制备方法包括化学共沉淀法制备纳米Fe^颗粒和纳米Fe孔颗粒使用药用明胶表面修饰。本专利技术的关键技术之一是进一步优化了纳米Fe304颗粒的制备工艺，从 反应物浓度、搅拌速度、溶液PH值、反应温度到反应时间等，有效地控制 纳米颗粒的成核速率和核生长速率，纳米颗粒的粒径可以全部在超顺磁性 尺度范围，不用离心分离除掉不合格的大颗粒。本专利技术的关键技术之二是选择药用明胶作为分散剂，明胶是药剂学中 最常用的囊材，原料易得，价格低廉，制备的磁流体中磁性明胶复合纳米 颗粒的平均粒径小于45nm,单分散性良好，本专利技术的磁流体具有良好磁响 应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，可用于细胞分离、肿瘤 热疗、核磁共振造影成像和靶向制剂等多种生物医药领域。本专利技术的明胶包覆水基磁流体包括水、纳米Fe304颗粒和分散剂，所述 的纳米FeA颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe^颗粒粒径为1~ 16nm,纳米Fe几颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm。明胶包覆水基磁流体的制备方法，包括以下步骤U)分别配制浓度 为0. 1 ~ 0. 8moi/L的Fe3+和Fe2+水溶液，按Fe3+与Fe物质的量之比为1. 00 ~ 1.75混合，得到混合液；(2)搅拌混合液，将质量浓度25% NH3 仏0倒入 混合液中，混合液与氨水体积比为100 : 6 - 45， NH3 ■ H20的加入可以滴加 或分几次倒入，搅拌速度500 ~ 3000r/min,温度25 ~ 45°C ,溶液的pH值9 ~ 11，反应时间30 120min，得到纳米Fe30,颗粒；(3 )取铁总质量的0. 1 ~ 1.0%药用明胶放入蒸馏水中，药用明胶与蒸馏水质量比为1 : 100，加热65~ 75。C使之溶解，倒入步骤(2)中，搅拌速度500 ~ 3000r/min,温度50 ~ 65°C,溶液的pH值6 9,得到改性的纳米Fe30,颗粒；(4)将含有改性的 纳米Fe304颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3 5次，调pH值4 5,超声波 分散10 60min，洗涤与超声波分散可以间歇交替进行，得到明胶包覆水基 磁流体。本专利技术具有如下优点和效果1、本专利技术具有良好的磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳 定性，磁流体的饱和磁化强度为1.0-13. Oemu/g。本专利技术的磁性明胶复合 纳米颗粒表面含有可以连接其他配体的活性基团，可负载多种功能高分子，例如多肽、抗体、酶、DNA和RNA等，可广泛用于细胞分离、肿瘤热疗、核 磁共振成像和靶向制剂等多种领域。 2、 本专利技术的磁流体采用化学共沉淀法合成，通过进一步优化反应物浓 度、搅拌速度、溶液PH值、反应温度和反应时间等，有效地控制了纳米颗 粒的成核速率和核生长速率，纳米颗粒的粒径可以全部在超顺磁性尺度范 围，不用离心分离除掉不合格的大颗粒。3、 本专利技术选用的药用明胶作为分散剂，制备的磁流体中磁性明胶复合 纳米颗粒的平均粒径小于45nm,具有单分散性良好、成本低廉、工艺简单 的特点。附图说明图l为本专利技术的明胶包覆水基磁流体放大20万倍的TEM照片。 图2为本专利技术的明胶包覆水基磁流体的磁光效应照片。具体实施方式下面结合具体的实施例，对本专利技术作进一步的阐述。 实施例一(1) 称取27. 029gFeCl3 6H20加入煮沸的二次蒸馏水中，撹拌溶解， 冷却至室温，滴入3 5mL稀盐酸，然后加入11. 361gFeCl2 4H20,搅拌溶 解，混合溶液总体积lOOOmL,混合液中Fe3+和Fe按物质的量之比为1.75;(2) 将混合液置于反应器中预热并搅拌使之充分混合，量取85. OmL 浓度为25%的NH3 H20倒入反应器中，NH3 H20的加入也可以滴加或分几次 倒入，搅拌速度由1000 r/min逐步提高到2500r/min,温度控制在35。C， 溶液的pH值lO，恒温反应60min，得到纳米Fe304颗粒；(3) 取0. 05g药用明胶放入5mL蒸馏水中，加热70。C使之溶解，倒入 步骤(2)中，搅拌速度2000r/min，温度55。C，溶液的pH值6 7,反应 时间70min,得到改性的纳米Fe304颗粒；(4) 将含有改性的纳米FeA颗粒的液体取出，用蒸馏水洗涤3~5次， 调pH值4 5,超声波分散15min,洗涤与超声波分散可以间歇交替进行， 得到明胶包覆水基磁流体。本专利技术的明胶包覆的磁性纳米颗粒的形状为近似球形，含铁量8.792 mg/mL,饱和磁化强度为3. Oemu/g。本专利技术的磁流体经粒径分析报告测试， 2 15nrn，约82, 9%; 5. 1 ~ IO腦，约16. 2%; 10.卜15nm，约0. 9%，粒径在2 ~15nm。实施例二(1) 称取54. 058gFeCl3 6H20加到煮沸的二次蒸馏水中，搅拌溶解， 冷却至室温，滴入3~ 5mL HC1,然后加入22. 722g FeCl2 4H20，搅拌溶 解，混合溶液总体积1000mL，混合液中Fe3+和Fe2+按物质的量之比为1.75;(2) 将混合液置于反应器中预热并搅拌使之充分混合，量取168. OmL 浓度为25%的NH3 H20倒入反应器中，搅拌速度由10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种明胶包覆水基磁流体，包括水、纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒和分散剂，其特征在于所述的纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒粒径为１～１６ｎｍ，纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于４５ｎｍ。

【技术特征摘要】
1、一种明胶包覆水基磁流体，包括水、纳米Fe3O4颗粒和分散剂，其特征在于所述的纳米Fe3O4颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe3O4颗粒粒径为1～16nm，纳米Fe3O4颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm。2、 一种明胶包覆水基磁流体的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1) 分别配制浓度为0. 1 ~ 0. 8mol/L的Fe^和Fe水溶液，按Fe与 Fe2+物质的量之比为1.00~1.75混合，得到混合液；(2) 搅拌混合液，将质量浓度25% NH3 H20倒入混合液中，混合液与 氨水体积比为100 : 6 - 45,搅拌速度500 ~ 3000r/min,温度25 45。C， 溶液的pH值9 11,反应时间30 120min，得到纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑星海，
申请(专利权)人：嘉应学院，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]