[发明专利]一种粒径均一可功能化的超顺磁纳米粒子及其制备方法

权利要求书

1.一种粒径均一可功能化的超顺磁纳米粒子，其特征在于该纳米粒子具有一个超顺磁纳米粒子核，并在此磁纳米粒子核上分别连接若干水溶性高分子链段以及含可修饰氨基端基的有机链段；

所述的磁纳米粒子核为MFe₂O₄超顺磁纳米粒子，其中，金属M是Fe、Co、Mn中的一种，即，磁纳米粒子是Fe₃O₄、CoFe₂O₄或MnFe₂O₄中的一种，磁纳米粒子的粒径在4-12nm之间，粒径分布不大于20％；

水溶性高分子链段为聚乙二醇甲基丙烯酸酯高分子链，具体结构为：

m是聚合度，m为5-100，

n为聚乙二醇单体的链节长度，n为6-7，

高分子链通过端基上的-COO^-基团与磁纳米粒子核相连接；

含可修饰氨基端基的有机链段，其结构为通过Si-O-键与磁纳米粒子核连接。

2.一种如权利要求1所述的粒径均一可功能化的超顺磁纳米粒子的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

a.磁纳米粒子的合成：

在二苄醚溶剂中乙酰丙酮铁在1，2-十六二醇、油酸、油胺的共同作用下，高温分解成单分散的磁纳米粒子，

具体步骤为：将乙酰丙酮铁、1，2-十六二醇、油酸、油胺溶于二苄醚中，在不断通入氮气的条件磁力搅拌，在氮气保护下将混合溶液加热到200℃持续2小时，然后升温到300℃下再加热一小时，移开热源冷却到室温，加入乙醇，有黑色沉淀生成，用离心分离法分离出黑色沉淀，并将其分散在含油酸和油胺的正己烷溶液中，离心分离出的黑色沉淀即为磁纳米粒子，将磁纳米粒子减压干燥，在0-4℃下保存；

b.磁纳米粒子上引发剂的引入：

3-氯丙酸引发剂通过置换作用引入磁纳米粒子的表面，

具体步骤为：将油酸稳定的磁纳米粒子分散在3-氯丙酸的正己烷溶液中，在氩气保护下常温磁力搅拌24小时，离心分离得到引入引发剂的磁纳米粒子，用正己烷洗涤三次减压干燥，在0-4℃下保存；

c.水溶性磁纳米粒子的合成：

以连接在磁纳米粒子上的3-氯丙酸为引发剂，通过ATRP反应与聚乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物包裹的水溶性磁纳米粒子，

具体步骤为：引入引发剂的磁纳米粒子直接溶解在聚乙二醇甲基丙烯酸酯单体中，通氩气15分钟，加入CuCl和联吡啶，再通氩气10分钟，将混合溶液密封，在30℃水浴下磁力搅拌18小时，反应完成后用四氢呋喃稀释反应混合液，离心分离所得混合液，去除含铜沉淀，将剩余混合液滴入乙醚中，得到深褐色沉淀，将沉淀溶解在乙醇中，离心分离剩余的沉淀，重复溶解-沉淀-离心过程三次，真空干燥，得到水溶性磁纳米粒子；

d.生物功能化的磁纳米粒子的合成：

通过置换作用，将含氨基的三甲氧基硅置换在水溶性磁纳米粒子表面，

具体步骤为：将含氨基的三甲氧基硅(CH₃O)₃SiCH₂CH₂NH₂溶解在乙醚中，加入上述制得的磁纳米粒子，在通氩气的情况下常温磁力搅拌24小时，离心分离所得磁纳米粒子，用乙醚洗涤三次，真空干燥，得到最终的生物功能化的水溶性磁纳米粒子。

3.如权利要求2所述的粒径均一可功能化的超顺磁纳米粒子的制备方法，其特征在于在磁纳米粒子的合成中，将乙酰丙酮铁、1，2-十六二醇、油酸、油胺溶于二苄醚时，如需合成含锰或钴的磁纳米粒子则还需加入乙酰丙酮锰或乙酰丙酮钴。