[发明专利]一种高效吸附环境中胞外DNA的磁珠及其制备方法

权利要求书

1.一种磁珠在高效吸附环境中胞外DNA中的应用，其特征在于磁珠为纳米球状双层结构，粒径在15-30 nm，比表面积在65-210 m²/g，其中内层为具有磁性的纳米四氧化三铁nFe₃O₄，外层为负载介孔的硅烷涂覆层，并含有羟基官能团；该磁珠对胞外DNA的饱和吸附量达365-537 mg/g，吸附平衡时间为1-5分钟；该磁珠对胞外DNA呈特异性吸附，有竞争污染物存在时磁珠对DNA的吸附量在没有污染物时的85%以上；由以下方法制得，其具体步骤如下：

1) 将纳米四氧化三铁颗粒nFe₃O₄溶于水后加入正硅酸乙酯TEOS和甘油，用弱酸调节混合液pH在3-5；然后将混合液在70-95℃温度下搅拌加热1-3小时；反应完成后，将产物冷却后通过磁铁从溶液中分离；将分离的固体洗涤，得到负载SiO₂ 的nFe₃O₄纳米颗粒SiO₂@nFe₃O₄；其中TEOS和nFe₃O₄纳米颗粒的质量比为1-5；甘油和nFe₃O₄纳米颗粒的质量比为10-40；nFe₃O₄的粒径为15-30 nm；

2) 将上述步骤制得的SiO₂@n Fe₃O₄分散于醇溶液中，加入表面活性剂超声溶解，在60-90℃下连续搅拌回流6-12 h；用磁铁回收固体物质并洗涤；接着将样品分散在含有硝酸铵的醇溶液中并在60-90℃下回流12-36小时；用磁铁回收固体物质洗涤后得到高效吸附胞外DNA的磁珠；其中表面活性剂与SiO₂@ Fe₃O₄的质量比为0.5-2；硝酸铵与SiO₂@ nFe₃O₄的质量比为0.5-2。

2.根据权利要求1所述的应用，特征在于步骤1）中所述的弱酸为冰醋酸或硼酸。

3.根据权利要求1所述的应用，特征在于步骤1）中所述的洗涤均为分别用水和乙醇洗涤。

4.根据权利要求1所述的应用，特征在于步骤2）中所述的醇溶液为甲醇或乙醇；表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯。

5.根据权利要求1所述的应用，特征在于SiO₂@n Fe₃O₄在醇溶液中的质量浓度为5-10g/L。

6.一种如权利要求1所述的在高效吸附环境中胞外DNA中应用的磁珠。