[发明专利]一种糖响应的磁性杂化纳米粒子的制备方法有效

专利信息
申请号: 201510310762.6 申请日: 2015-06-09
公开(公告)号: CN104987513B 公开(公告)日: 2017-07-07
发明(设计)人: 袁伟忠 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: C08G81/02 分类号: C08G81/02;C08F292/00;C08F8/30;A61K47/34
代理公司: 上海正旦专利代理有限公司31200 代理人: 张磊
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 响应 磁性 纳米 粒子 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于智能材料和纳米材料领域,具体涉及一种糖响应的磁性杂化纳米粒子的制备方法。

背景技术

四氧化三铁纳米粒子由于具有无毒、稳定、超顺磁等特征而受到广泛关注。它们可以通过表面修饰与改性,被赋予表面多种反应性功能团,如羟基、羧基、氨基、醛基等,从而改善纳米粒子的分散性或相容性,通过吸附或共价键合的方式与酶、细胞、药物等活性物质结合。此外,由于四氧化三铁纳米粒子的超顺磁性,可以在外加磁场的作用下进行导向或分离。因而在生物技术、催化、分离与医学领域,如免疫分析、固定化酶、DNA固定、靶向给药、细胞/蛋白分离、肿瘤热疗、磁共振造影等。如在其表面接枝功能性聚合物,并用于药物载体时,可以方便地控制给药部位、是药物集中在靶向部位,提高药物利用度和降低药物对正常组织的损伤和破坏。并可在载体完成药物释放后,通过外加磁场分离,快速排出体外。

智能有机材料近年来得到广泛关注,这些材料能对外界刺激,如温度、pH值、光、糖、离子强度、二氧化碳、超声等变化作出响应,在纳米科技、生物医学、智能材料领域都有广泛的应用。其中,糖响应型聚合物是近来发展起来并得到重视的智能化材料,它们可以与糖分子(如葡萄糖)结合,实现聚合物链段从疏水到亲水的转化,有利于将负载的胰岛素分子进行控制释放,有效治疗糖尿病等(Yuan Yao, Liyuan Zhao, Junjiao Yang and Jing Yang, Biomacromolecules 2012, 13, 1837-1844)。因此,将含有糖响应性聚合物的共聚物材料通过原位聚合方法引入到四氧化三铁磁性纳米粒子表面,可以制备糖响应的磁性杂化纳米粒子。在本发明中,我们通过原位聚合和点击化学方法,制备糖响应性的两亲性磁性杂化纳米粒子。它们将能够在水溶液中稳定分散,可以对负载的胰岛素控制释放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种糖响应的磁性杂化纳米粒子的制备方法。

本发明的目的是将四氧化三铁纳米粒子与3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应,得到表面氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子;再以氨基功能化四氧化三铁纳米粒子与2-溴异丁酰溴反应,得到溴基功能化的四氧化三铁纳米粒子。以溴基功能化的四氧化三铁纳米粒子为引发剂引发单体(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯(PBDEMA)的原子转移自由基聚合,得到表面接枝有聚(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯(PPBDEMA)的四氧化三铁纳米杂化粒子。将四氧化三铁纳米杂化粒子与叠氮化钠反应,获得叠氮功能化的四氧化三铁纳米杂化粒子。再进一步与炔基封端的聚乙二醇单甲醚进行点击反应,获得表面接枝PPBDEMA与聚乙二醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物的磁性杂化纳米粒子。

本发明提出的糖响应的磁性杂化纳米粒子及其制备方法,具体步骤如下:

(1)将四氧化三铁纳米粒子分散于溶剂A中,加入四氧化三铁纳米粒子质量0.5~3倍的偶联剂3-氨基丙基三甲氧基硅烷,在40~80℃时反应12~48小时,离心、洗涤、干燥,获得表面氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子;

(2)将步骤(1)得到的表面氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子分散在溶剂B中,加入氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子质量1~4倍的缚酸剂C,在0~5℃下滴入氨基功能化的四氧化三铁纳米粒子质量1~4倍的2-溴异丁酰溴,然后在10~30℃并氩气保护下反应24~48小时,获得表面溴基功能化的四氧化三铁纳米粒子;

(3)以步骤(2)得到的溴基功能化的四氧化三铁纳米粒子为引发剂,加入溶剂D和催化剂体系E,在70~120℃时引发溴基功能化的四氧化三铁纳米粒子质量5~20倍的(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯(PBDEMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应30~60小时,进一步通过沉淀剂F进行沉淀,获得表面接枝聚(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯的四氧化三铁纳米粒子;

(4)将步骤(3)得到的表面接枝聚(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯的四氧化三铁纳米粒子分散于溶剂G中,加入表面接枝聚(2-苯硼酸酯-1,3-二氧六环-5-乙基)丙烯酸酯的四氧化三铁纳米粒子质量10~50倍的叠氮化钠,在10~30℃时反应24~72小时,进一步过滤、离心、洗涤、干燥,获得叠氮功能化的四氧化三铁杂化纳米粒子;

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