[发明专利]一种高稳定性磁性功能颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微纳米科学技术领域，更具体地，公开了一种高稳定性磁性功能颗粒及其制备方法。

背景技术

磁性功能颗粒不仅具有纳米材料优越的表面性质，还对磁场有感应，这使得它们在化学、物理、生物医学、电子材料以及传感器等诸多方面的应用越来越受到人们的关注。高稳定性的磁性功能颗粒，可作为磁控载体应用于诸多方面，如磁性分离、催化、药物缓释、靶标控制以及作为一种表征方式用于生物传感等。

磁性功能颗粒作载体，运用生物分子特异性亲和作用原理，将亲和配基偶联在磁性分离载体表面，在外加磁场的定向控制下，通过亲和吸附、清洗和解吸等操作，可以一步从复杂的原始生物体系中直接分离出目标生物分子，具有磁性分离的简单方便和亲和分离的高选择性双重优势。目前已在细胞分离、免疫检测、固定化酶及亲和分离等诸多方面加以应用。

靶向治疗的目的是提高治疗部位的药物浓度，降低不良反应，减少药物用量，提高药物的安全性，有效性和病人的顺从性。恶性肿瘤的磁靶向药物控制释放治疗是将药物与适当的磁活性成分配置在药物释放系统中，在外磁场作用下载药粒子定位于释放于肿瘤集中部位，从而达到提高药物治疗效果的目的。磁性功能颗粒的每个颗粒可被看作一个单磁畴，具有磁响应性，在恒定磁场下粒子可以定向定位快速移动到靶部位，从而可进一步缩短药物定向富集的时间，这是磁性功能颗粒应用于磁性分离、组织工程和肿瘤靶向治疗的基础。在交变磁场作用下，可以产生热效应，可以更好地控制靶向药物的释放，被认为是一种比较理想的药物载体，同时也是肿瘤热疗的基础。

近年来，有人将化学发光与纳米技术相结合，提出了化学发光磁酶免疫分析法，该办法将磁性分离技术、免疫学办法与化学发光检测技术相结合。磁性功能颗粒表面连有可结合蛋白质的功能屡团，将活性蛋白质(如抗体)包覆在磁性功能颗粒上，与具自有抗原性的物质作用，形成磁珠-抗体-抗原复合物，在磁场力的作用下，复合物与其他物质分离。然后利用可以催化AMPPD分解的ALP标记抗体，在免疫反虑后加入AMPPD，产生光信号，检测信号从而达到检测待测抗原含量的目的。

通过上述应用可以看到，高稳定性磁性功能颗粒性能稳定，毒副作用小，具有良好的生物相容性，且在血液中分散性高，是最具应用前景的生物材料之一。制备出高稳定性磁性功能颗粒意义重大。

现有技术中对磁性功能颗粒的制备方法主要包括以下几种：

1.微乳液法

微乳液法是近几年发展起来的制备超微粒子的一种有效方法。所谓微乳液是指热力学上稳定分散的2种互不相溶的液体所组成的宏观均一而微观上不均匀的混合物，通常需要加入表面活性剂、助表面活性剂等，以促使水包油或油包水型微乳液的形成。此法所得的产物除粒径小、分布均匀。

2.共沉淀法

共沉淀法是指在含两种或两种以上阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全沉淀的方法。摩尔比为1∶2的二价和三价铁盐溶液中滴加碱液即可制得Fe₃O₄，控制pH值范围9-14，无氧条件下进行，否则Fe₃O₄混合价态铁盐全被氧化为Fe³⁺容易被氧化。

但是，以上现有制备方法的缺陷包括：微乳液法表面活性剂难被去除、产量小，而且成本高，工艺复杂。共沉淀法的工艺复杂，制备粉体的过程中从共沉淀、晶粒长大到沉淀的漂洗、干燥、煅烧的每个阶段均可能导致颗粒长大及团聚体的形成。

发明内容

本发明针对目前磁性功能颗粒仅限于实验室制备，且制备工艺复杂、成本高、易氧化及分散性差等特点，发明一种高稳定的可控回收磁性功能颗粒及其制备方法。该方法工艺流程简单、成本低、稳定性好、晶粒不容易团聚且可以进一步提高工业大批量生产的能力，大大降低生产成本。本发明面向其在工业、医疗等方面的广泛应用需求提供了关键的材料支持。

本发明所述高稳定可控回收磁性功能颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，通过高温碳还原工艺加工制成C/Fe₃O₄磁性颗粒；

步骤2，通过溶胶-凝胶法向所述C/Fe₃O₄磁性颗粒包覆SiO₂，制成所述高稳定可控回收磁性功能颗粒。