[发明专利]一种核壳型磁/金纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米复合材料领域，特别涉及一种金磁纳米粒子的制备(即四氧化三铁磁核包被外层金壳纳米粒子)。

背景技术

磁性纳米粒子特有磁场响应性、纳米尺寸效应、低毒性和生物相容性等特性，使其广泛应用于众多领域。磁性纳米粒子为生命科学和生物技术提供了多种可能，在生物分离、靶向给药、热疗及磁共振造影技术等方面均有广泛的应用。此外，在催化领域中，以其作催化剂载体，不仅可大大提高催化剂活性，而且便于催化剂的回收与重复利用。但纳米磁粒子易被氧化而降低磁性，而且表面不易修饰。在其表面包覆一层金壳，形成核壳结构的磁/金纳米粒子，即可克服纳米磁粒子的缺点。核壳磁/金纳米粒子具有磁场响应性，兼具纳米金粒子的特性，如：优异光学性能、催化性能、表面易于修饰和良好的生物相容性等特性。在免疫学检测、靶向载药、癌细胞的光热疗法等方面有重要应用价值。还可用于蛋白质、核酸、抗体、抗原等的标记，以及蛋白质、细胞、DNA等的分离检测。

当前采用的主要方法就是在Fe₃O₄的存在下，加入还原剂还原氯金酸，制备得到核壳结构的纳米粒子，所用还原剂一般为羟胺，柠檬酸钠，硼氢化钠等。这种方法制备的核壳粒子分散性不好，而且很难得到包覆均匀的粒子，此外所加还原剂大多数有毒。专利CN1736881报道了用共沉淀法制备柠檬酸钠包覆的纳米Fe₃O₄粒子，再用其作晶种，在沸腾条件下，用柠檬酸钠还原氯金酸，制得核壳磁/金纳米粒子，这种方法得到的纳米Fe₃O₄粒子在沸腾条件下易被氧化磁性降低，而且制得的纳米粒子分散性不好。后来采用了种子媒介法，即先对磁性纳米粒子表面进行改性，使得该粒子表面可以带正电荷，然后将带负电荷的纳米金种子通过静电吸引作用负载于磁性纳米粒子上，以此种子为生长中心，通过逐次滴加氯金酸及还原剂水溶液的方法来得到核壳粒子，虽然这种方法得到的粒子包覆较为规整，但是制备过程比较复杂。

最近，科学家发现贻贝能够自由吸附在湿的物体表面。通过对其足部结构的研究发现，贻贝足部的蛋白质组成中含有大量的多巴胺。研究发现多巴胺在碱性条件下能够在很多无机或者有机高分子表面上发生原位聚合反应，形成的聚多巴胺具有一定的粘附性。此外聚多巴胺中含有邻位酚羟基、氨基、醌等官能团，材料表面的聚多巴胺膜可作为二次反应的平台，对物质表面进行进一步的改性处理。已有研究表明聚多巴胺可以作为一种有效物质帮助表面的金属化。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色、简便的制备核壳磁/金纳米复合粒子的方法，用该制备方法可以获得在水中良好分散的纳米复合粒子。该纳米复合粒子可于生物及非生物材料的标记、分离、检测等领域。

(1)Fe₃O₄纳米粒子的制备：将称3.90～4.20g FeCl₃·5H₂O和2.10～2.35g FeCl₂·6H₂O溶解于80～120ml水中，通N₂除氧，然后快速滴加氨水，于70～90℃下通N₂搅拌反应40～60min，生成Fe₃O₄纳米粒子黑色沉淀，反应结束后，冷却至室温，磁分离，水洗至清夜呈中性，真空干燥。

(2)聚多巴胺改性Fe₃O₄纳米粒子的制备：将多巴胺溶解于pH＝8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，多巴胺的浓度控制为1～2mg/ml，取(1)中得到的Fe₃O₄纳米粒子100～200mg分散于50～100ml上述多巴胺缓冲溶液中，室温下超声、搅拌2～4h，磁分离，蒸馏水洗涤至清液呈中性后，用蒸馏水配成10ml/mg分散液，得到聚多巴胺改性的Fe₃O₄纳米粒子分散液；

(3)纳米金种子的制备：取0.25ml HAuCl₄·4H₂O(2％)水溶液加入到50ml水中，搅拌下加入0.5ml 1％的柠檬酸钠溶液加入，然后加入0.5ml NaBH₄水溶液(37.5mgNaBH₄，用1％的柠檬酸钠溶液定容至50ml)，继续搅拌5min，反应结束后，放入冰箱中保存。