[发明专利]超顺磁性环糊精复合微粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料合成领域，特别涉及一种利用超顺磁性纳米颗粒和环糊精 本身的活性基团，不需偶联试剂合成超顺磁性环糊精复合微粒的制备方法。

背景技术

随着磁性纳米材料技术的发展，磁性复合微粒在生物方面的应用也越来越 多。相对于其他线性的生物相容性高分子，如葡聚糖，淀粉而言，环糊精具有 明显不同的性质。它是由6，7，8或更多D-吡喃葡萄糖单元通过α-1，4糖苷键连 接而成的，具有直径在0.5-0.8纳米的锥形圆筒空腔结构，所有的6-位伯羟基在 圆筒空腔的小口端，即第一面，所有的2，3-位仲羟基在圆筒空腔的大口端，即 第二面。空腔内部由3，5位氢原子和糖苷氧原子组成，具有疏水性，而腔外由 于羟基的存在，使整个分子具有亲水性。环糊精的这种内部疏水和外部亲水的 特性使其在超分子化学中有着广泛的应用。将环糊精引入磁性纳米材料，制备 磁性环糊精复合微粒的研究正在兴起。如德国的柏林心脏有限公司利用共沉淀 法得到的磁性纳米颗粒，再利用pH＝1-2的酸性条件下加入修饰后的环糊精得到 含有环糊精的磁性纳米分散体系，再利用1-乙基-3-(二甲基氨基丙基)碳二亚胺 (EDC)等将有生物活性的物质如青霉素、胰岛素等连接在复合颗粒上(中国 专利公开号：CN1607963A，欧洲专利：EP1439860)。但由于磁性纳米颗粒是在 强碱条件下由金属盐离子沉淀得到的，该物质在酸性条件下不能够稳定性存在， 因此在酸性条件下对其进行修饰存在着对磁性纳米颗粒稳定性的破坏。美国罗 切斯特大学的Yang，H.利用α-环糊精的内空腔亲脂性和外空腔亲水性，将油酸稳 定的氧化铁纳米颗粒溶解在α-环糊精的水溶液中，在室温中搅拌20小时后得到了 水分散稳定体系(Nano lett.，2003，3，1555)。该方法得到的磁性复合颗粒中环糊 精的内空腔被油酸占据，很难进一步利用环糊精的性质。巴西的Mohallem，N.D. S.将β-环糊精溶解于氨水中，在40℃下将共沉淀得到的固体磁性纳米Fe₃O₄缓慢 加入，保持温度在40-50℃至反应体系的pH为中性，得到了β-环糊精-Fe₃O₄的包 结复合物(J.Mag.Mag.Mater.2004(272-276)2395-2397；J.Braz.Chem.Soc.， 2003(14)6，936-941)。作者通过红外光谱的分析认为该反应条件下固体磁性纳 米Fe₃O₄颗粒被装入β-环糊精内疏水空腔，形成β-环糊精-Fe₃O₄的包结复合物。但 β-环糊精的内部空腔大小仅为6.0-6.5而纳米Fe₃O₄颗粒的大小在2-10纳米，两 者有着数量级的差别。因此纳米Fe₃O₄颗粒不可能形成文中所述结构。该方法虽 然没有形成作者认为的β-环糊精-Fe₃O₄的包结复合物，且反应时间长等缺点，但 该反应在碱性条件下进行有一定的借鉴意义。湘潭大学的刘峥等以乳化剂修饰 的Fe₃O₄为核，环氧氯丙烷为交联剂，采用分散聚合法，合成了平均粒径在3.2微 米磁性交联β-环糊精聚合物微球(化工新型材料，2006，34(1)，20；桂林工学院 学报2005，8，5(4)，543)。但该方法得到的β-环糊精聚合物微球粒径较大，粒度 分布较宽，分散体系的稳定性差。2007年新加坡国立大学的Xia，H.-B.报道了在 非离子型表面活性剂高分子和β-环糊精存在下，利用共沉淀法合成了水溶性的环 糊精复合纳米颗粒(Chem.Mater.2007，19，4087)。但该方法引入了非离子型表 面活性剂高分子NP-5(聚乙二醇(5)壬基苯基醚)，使其很难用于生物体系中。 台湾的Chen，D.-H.报道了利用碳二亚胺将柠檬酸修饰后的β-环糊精键合在阿拉 伯糖胶磁性纳米颗粒上，得到含有环糊精的复合纳米颗粒(Chem.Mater.2007，19， 6345)。但该方法比较复杂，步骤繁琐，合成难度较大。

以上综述可以看出目前已有的合成磁性环糊精复合微粒的方法均存在一定 的缺陷。

发明内容