[发明专利]一种磁性颗粒表面修饰金纳米颗粒的功能化方法

说明书

技术领域

本发明涉及多功能纳米颗粒的制备方法，具体涉及一种用于生物分子标记、分离纯化，临床分子诊断，磁性靶向等功能的磁性颗粒表面修饰金纳米颗粒的功能化方法。

背景技术

金纳米颗粒由于其独特的光学性质和良好的化学稳定性，在纳米电子学，纳米光子学、传感器、生物分子标记、光热疗法等方面具有广阔的应用前景。

磁性微米和纳米颗粒由于其在磁场中的磁感应特性可以用于生物分子分离，磁靶向药物，医学检测和诊断等。

将磁性颗粒和金纳米颗粒连接起来，可以建立一种纳米水平的多功能研究平台，从而有望用于生物成像与诊断等。比如，有研究团队（Small 2010， 6：2520-2525）在磁性颗粒和金纳米颗粒分别连接抗原或抗体，通过抗原抗体的特异性识别来将磁性颗粒和金纳米颗粒连接在一起，从而实现多功能。然而抗原抗体对环境较为敏感，容易变性而导致磁性颗粒和金纳米颗粒分离，且抗原抗体价格昂贵。

因此，有必要寻找一种简单的化学修饰方法，具有高的反应活性，且反应后稳定，最后有必要在给予金纳米颗粒一定的自由度，从而保证磁性颗粒和金纳米颗粒连接之后不影响后续生物分子的连接等。

发明内容

为克服现有技术得不足，本发明提供一种磁性颗粒表面金纳米颗粒功能化修饰方法，即用于表面羧基化的磁颗粒表面功能化修饰金纳米颗粒的方法。

一种磁性颗粒表面修饰金纳米颗粒的功能化方法，其特征在于，首先利用聚醚酰亚胺（PEI）将磁纳米或者微米颗粒表面的羧基官能团氨基化；随后将一端巯基（SH）基团而另外一端为N-羟基琥珀酰亚胺的聚乙二醇（PEG）高分子偶联到氨基化的磁颗粒上；最后并与金纳米颗粒反应，从而将金纳米颗粒修饰到磁纳米或者微米颗粒上。

包括以下步骤：

（1）磁颗粒表面氨基化：取表面羧基化磁颗粒溶液，通过磁铁吸引在反应器壁上，移液枪取走液体，加入碳酸盐缓冲液，超声振动分散磁颗粒，重复上述清洗过程两次，随后聚醚酰亚胺（PEI）的碳酸盐缓冲液，反应一段时间，利用碳酸盐缓冲液，清洗磁颗粒；

（2）磁颗粒表面聚乙二醇化：将步骤（1）得到的磁颗粒，加入巯基-聚乙二醇，分子量为3000，- N-羟基琥珀酰亚胺（HS-PEG-3000-NHS）和甲氧基-聚乙二醇，分子量为2000，- N-羟基琥珀酰亚胺（mPEG-2000-NHS）混合碳酸盐缓冲液中，反应一段时间，利用氯仿清洗磁颗粒；从而将磁颗粒表面聚乙二醇化，长链双功能化PEG（HS-PEG-3000-NHS）和短链单功能化PEG（mPEG-2000-NHS）的混合使用可以在保证在利用长链双功能化PEG来连接金纳米颗粒的同时，也利用长短链PEG分子的差别来保证给与所连接金纳米颗粒一定的空间自由度；

（3）磁颗粒表面功能化修饰金纳米颗粒：将步骤（2）得到的磁颗粒，加入金纳米颗粒氯仿溶液，反应一段时间，利用超纯水，清洗磁颗粒，常温保存备用。

步骤（1）中所用碳酸盐缓冲液为pH条件为8.2的0.05 mol/L碳酸钠水溶液，所用聚醚酰亚胺的碳酸盐缓冲液浓度为2-20%，反应时间为1-3小时。

步骤（2）中所用的聚乙二醇混合液中HS-PEG-3000-NHS摩尔百分比率为1%-40%，总PEG浓度为1-40mM，反应时间为1-3小时。

步骤（3）中金纳米颗粒为实心金纳米颗粒、金纳米棒，金纳米笼，金纳米壳球体，粒径为1-1000nm，浓度为0.01-2nmoL，避光反应时间为2-24小时。

本发明提供了上述用于表面羧基化的磁颗粒表面功能化修饰金纳米颗粒的方法，该方法步骤简单，操作简便，价格相对便宜，建立一种纳米水平的多功能研究平台，可以实现生物分子的生物分子标记、分离纯化，临床分子诊断，磁性靶向等多个功能的同步实现。

附图说明

附图1是本发明中磁性颗粒表面功能化修饰金纳米颗粒的示意图。

 附图2是图1局部放大图。

 附图3是图1局部放大图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例结合附图做详细说明，本实施例一本发明技术方案为前提进行实施，，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护并不限于下述的实施例。

实施例1：