[发明专利]一种苯硼酸修饰的磁性纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种苯硼酸修饰的磁性纳米粒子及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域；本发明首先制备磁性二氧化硅纳米粒子，硅烷化反应制备巯基修饰的磁性纳米粒子，再将巯基修饰的磁性纳米粒子溶于乙醇中，再加入4‑乙烯基苯硼酸与AIBN，水浴锅中搅拌反应后磁分离产品，将所得固体用蒸馏水和乙醇洗涤后烘干得到终产品苯硼酸修饰的磁性纳米粒子；并将所得到的材料用于果糖的富集分离；本发明合成的磁性材料具有良好的核壳形貌，在外加磁场下能够快速分离等优点；该磁性微球对果糖的吸附效率是葡萄糖的6倍，对果糖的富集分离有非常好的应用效果，同时该苯硼酸修饰的磁性纳米微球的具有良好的重复性。

技术领域

本发明涉及一种苯硼酸修饰的磁性纳米粒子及其制备方法和应用，属于纳米材料技术领域。

背景技术

果糖作为一种常见的单糖，因其具有较高的甜度，自然的口感和良好的溶解性，其在食品行业具有重要的地位。果糖具有特殊的生理功能，如保护细胞，增强细胞的分裂，增加血小板功能和提高记忆等。更为重要的是，与其同分异构体葡萄糖相比，果糖在人体内代谢快，很容易被人体吸收，对血糖影响很小，同时，该吸收过程不需要胰岛素的参与。这就使得果糖非常适合于为糖尿病患者补充能量。有鉴于此，果糖以其特殊的生理作用及良好的应用前景而备受国内外研究者的关注，并成为了相关领域的研究热点。

目前，用酶水解法进行糖化，然后用葡萄糖异构酶进行异构生产果糖是在现在果糖的大规模生产中常用的方法。然而，这种方法会在生产的果糖中残留大量的酶水解产物，严重的阻碍果糖纯度的提高，所以目前的当务之急是选取一个有效的方法用于分离果糖。迄今为止，离子交换树脂法、色谱分离法、结晶分离法、硼酸盐分离法和盐分离法等几种分离方法已被用于纯化果糖。这些分离纯化方法在实际应用中均取得了较好的效果，但也都存在着诸如过程繁琐，物耗和能耗高等缺点，这无疑限制了这些方法在工业生产中的应用，从而限制了果糖的实际应用。

近年来，以功能化Fe₃O₄纳米材料为代表的亲和吸附材料受到了国内外研究者们的广泛关注，与传统材料相比，功能化磁性纳米材料亲水性更强，毒性更低，具有良好的生物相容性与化学稳定性，同时，由于其先天带有磁性，该类物质能够在磁场的作用下被十分方便地分离。鉴于此，该类材料广泛用于靶向药物释放、核磁共振成像、细胞识别及纯化中，并取得了良好的效果。而在众多的功能化磁性纳米材料中，硼酸功能化Fe₃O₄纳米材料更是以其独特的性质而备受关注。基于硼酸与顺式邻二羟基之间的亲和作用，该类材料能够与糖类、糖基化蛋白以及其它含有顺式邻二羟基的目标物亲和结合，从而达到分离富集的目的。因此，硼酸功能化Fe₃O₄纳米材料被应用于糖类及糖基化蛋白的分离纯化中，并取得了良好的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，而合成一种对果糖吸附效果优异，易与葡萄糖分离的硼酸功能化磁性纳米粒子及其制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下：

本发明提供一种新型的苯硼酸功能化磁性纳米粒子。

本发明还提供一种新型的苯硼酸功能化磁性纳米粒子制备方法，具体步骤如下：

（1）四氧化三铁纳米粒子(Fe₃O₄ NPs)的合成：

将FeCl₃·6H₂O，NH₄AC以及二水合柠檬酸三钠溶于盛有乙二醇的单口烧瓶中，并将体系置于油浴中搅拌反应，最终得到黑色均一体系。接着将该均一体系转移到不锈钢高压反应釜中，搅拌均匀后，在一定温度下进行反应，冷却至室温，分离黑色产物并用无水乙醇洗涤几次后，放入真空干燥箱中干燥过夜。

其中，所述FeCl₃·6H₂O加入量为0.9-1.8 g；