[发明专利]一种特异性功能磁流体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特异性功能磁流体的制备方法，属于纳米科学技术及生物医药领域。

背景技术

磁流体又称磁性液体，是纳米材料的重要应用领域之一，它兼有固体的磁体和液体材料的流动体，是一种新型的液体功能性材料。早期的磁流体主要用于密封、润滑、分离、印染以及环境保护等方面，并取得了实质性的成功。近年来，随着纳米科学技术的发展和一些新技术的应用，已经将磁性纳米颗粒进行了表面修饰和改性，使其不但具有纳米粒子的通常性能，而且具有生物相容性、生物降解性和磁响应性等特异性，因此在生物医药领域得到了广阔的应用，如固定化酶、单(双)靶向药物、药物控制释放、核磁共振造影成像、DNA和细胞分离技术等。

特异性功能磁流体的组成，可根据性能分为二部分：一部分是磁性核，体现出磁性纳米颗粒的大小、颗粒表面的性质、悬浮稳定性、磁响应性等；另一部分是表面修饰和改性部分，体现了生物相容、降解和穿透等性能。这些均对其在生物医药领域的应用具有显著的影响，是生物医药用磁流体的制备和应用的主要前提。传统的油基磁体流由于其非生物相容性，在生物医药领域的应用受到了限制。而基于表面活性剂的水基磁流体很难对其进行表面功能化修饰或改性，其在生物医药领域的应用也受到一定程度的限制。

通过天然的有机高分子，特别是针对性合成的亲水性有机高分子对磁体纳米颗粒进行表面包覆修饰，一方面提高磁性颗粒的生物相容性、悬浮稳定性和对生物体内网状内皮系统的穿透力，延长其体内循环时间；另一方面，有机高分子的活性基团经过表面修饰可同时负载多种功能高分子(多肽、抗体、酶、DNA和RNA等)，从而可制备出特异性功能的磁性纳米颗粒材料。因而采用亲水性有机高分子作为表面修饰剂的磁流体成为一种极具应用前景的生物医药用特异性功能磁流体。

目前，已有的生物医药用磁流体的表面修饰剂主要有：聚乙二醇、葡聚糖、壳聚糖等。其中，聚乙二醇作为表面修饰剂的效果不够理想；而葡聚糖和壳聚糖等亲水性有机高分子一方面成本非常高，另一方面现有合成方法制备的磁流体磁响应性较弱。国内邱广亮等采用乳化复合技术制备出粒径为50~375nm的磁性淀粉微球，在水相中具有较好的分散稳定性(邱广亮，李永兰等，化学科技，2001，9(4)：15~18)。但由于磁性淀粉复合颗粒粒径较大，粒度分布过宽，限制了其在生物医药领域中的应用，尤其是在磁靶向药物技术中的应用。因而，开发新的低成本的、粒径小于50nm且单分散性良好的、强磁响及高稳定性的生物医药用特异性功能磁流体仍具有重大的实际意义。

发明内容

本发明的第一个目的是提出一种特异性功能磁流体，它不但具有磁性纳米颗粒的纳米表征性和磁响应性，而且具有生物相容、生物降解和生物穿透等特异性。其组成可根据性能分为二部分：一部分是磁性纳米核，体现出磁性纳米颗粒的大小、颗粒表面的性质、悬浮稳定性、磁响应性等；另一部分是表面修饰和改性部分，体现了生物相容、降解和穿透等性能。所述的生物医药用特异性功能磁流体的进一步特征在于，磁体无机纳米颗粒是颗径为10~25nm的Fe3O4颗粒，表面包覆有机合成生物基材料和偶联结合的合成多肽的磁性纳米颗粒的粒径小于45nm。

本发明的第二个目的是提供一种所述的特异性功能磁流体的制备方法。

一种特异性功能磁流体的制备方法，具体操作步骤如下：

第一步原料准备

原料为FeCl3.6H2O，FeSO4.7H2O，NaOH或NH3.H2O，可溶性聚羟甲基糠醛，其分子量为15000~23000，合成多肽，其肽链数控制在15～20，所用原料均为分析纯。

第二步反应液的配制

分别配制Fe3+和Fe2+的铁盐混合水溶液及NaOH或氨水溶液，铁盐混合水溶液中Fe3+离子的浓度为0.2~0.5mol/L，Fe2+的浓度为0.1~0.3mol/L，NaOH或氨水溶液的浓度为0.1~0.5mol/L；导向肽的浓度为0.2～2.5mg/ml。

第三步磁性核和表面修饰的磁流体制备