[发明专利]一种复合型磁性纳米的制备方法及在小分子提取及富集中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及超顺磁性纳米材料技术领域，特别涉及一种复合磁性纳米的制备及应用。

背景技术

磁性材料的研究和应用具有悠久的历史，但当其尺寸进入纳米范畴后，所得磁性纳米材料将呈现出一些奇异的现象：如超顺磁性、矫顽力的变化、量子效应、比表面积增大等。磁性纳米的制备方法主要有干法、空气氧化法、均相沉淀法、微乳液法、热分解法和生物制备法。干法常以羟基铁为原料，采用火焰热分解、气相沉淀、低温等离子化学气相沉淀法或激光热分解法制备。空气氧化法一般在酸性或碱性条件下，将亚铁离子沉淀为Fe(OH)₂，通过空气氧化制备出晶种，然后引入亚铁盐，继续通气氧化而成。均相沉淀法是指在液相中通过将沉淀剂引入到含有铁离子和亚铁离子的溶液中，生产纳米离子的方法。该方法制备的磁性纳米具有粒径小、分散均匀等优点。微乳液法是有两种互不相溶的液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定、各向同性、外观透明或半透明的纳米粒子，用该方法制备纳米粒子，产物均匀、单分散，可长期保持稳定。热分解法主要使用高沸点有机溶剂，使铁的配合物在高温下分解，然后经过氧化或部分还原得到相应的产物。

磁性纳米材料由于具有的小粒径、超顺磁性、毒副作用小、易于表面修饰等得以广泛的应用于生物的各种成分如生物细胞、细胞器、病毒、细菌、抗体、DNA、RNA等分离或纯化或免疫分析。尤其磁性纳米粒子在核算纯化方面得到了充分的发挥，已经被应用于多种体系中DNA的提取和净化。而未见有报道磁性纳米用于环境、食品等中兽药小分子的净化。在兽药残留检测中60～80%工作量和操作成本花在样品前处理。传统方法自动化程度低、净化效率低、选择性差、成本高、劳动强度大、环境污染严重逐渐不能满足兽药残留分析的发展要求。一些新的样品处理技术被应用到这个领域，如固相萃取（SPE）、基质固相分散技术（MSPD）、超临界流体萃取（SFE）、免疫亲和色谱（IAC）等。这些技术的出现，是对传统经典方法的补充，使前处理技术简便高效，高选择性，样品用量少，溶剂消耗量少等优势得到发挥。但纵观这些技术，并没有摆脱人工操作的方式，建立在一些硅胶微球，填料，装柱，洗柱等流程，这又大大的限制了样品处理的高通量，无法真正地实现自动化处理，不能使实验者从大量繁琐的前处理工作量中上解放出来。

固相萃取的应用最为普遍成熟，SPE柱已是商品化产品,可选择的品种多，一次性使用,是目前药物残留分析前处理的主流技术，基质固相分散技术对生物组织样品的处理较有效，但研磨的粒度大小和添装技术的差别可能使淋洗曲线有所差异，方法不易标准化。

发明内容

针对上述兽药残留检测样品前处理中的不足，难以实现自动化，操作繁琐等，本发明所要解决的技术问题就是开发一种制备简易的磁性纳米，能够用于各样品基质中兽药小分子的快速提取，有望与配套仪器相结合，实现样品前处理的自动化。本发明的创新主要在于采用C18及C8双型分子对兽药小分子进行纯化和富集。一般来说，C8修饰型材料适合分析弱极性物质里极性稍强的一类物质，C18修饰型材料适合分析弱极性物质里极性更弱的物质。所以本发明将两种类型的分子按照一定的比例同时修饰磁性纳米上，可以对宽范围弱极性小分子起到很好的富集和分离。再考虑到C18分子比C8有更长的碳链以及存在的空间位阻效应，C8分子能弥补C18“庞大”而造成的遗留空间。

本发明的目的在于提供一种Fe₃O₄Si-C8/C18复合磁性纳米简易的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种Fe₃O₄Si-C8/C18复合磁性纳米，该复合物能够用于样品基质中兽药小分子的提取。

本发明的再一目的是利用上述磁性纳米粒子做为对样品中目标小分子物质的富集及纯化的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种Fe₃O₄Si-C8/C18复合型，C8及C18同时修饰的硅烷包裹型的磁性纳米粒子，此纳米粒子粒径在100-1000 nm之间。

本发明的技术方案是首先通过均相沉淀法制备超顺磁性磁流体，然后采用改良型的硅烷化修饰，制备出磁性纳米，该纳米以Fe3O4为内核，硅氧层包裹，外表面修饰的有C8/C18，而形成一种复合型Fe₃O₄Si-C8/C18磁性纳米。

上述Fe₃O₄Si-C8/C18复合纳米的制备方法具体可以包括下述步骤：