[发明专利]一种表面羧基化金磁核壳复合纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，具体涉及一种表面羧基化金磁核壳复合纳米粒子的制备方法。

背景技术

磁性纳米粒子，如Fe₃O₄磁性纳米粒子具有独特的磁学性能和较好的生物相容性，在细胞和生物分子分离、磁共振成像、靶向给药、热疗和干细胞标记等生物医学领域表现出潜在的应用前景。金纳米粒子具有优良的电学、光学性质和良好的生物相容性，易与生物大分子（如蛋白质、核酸、肽）稳定结合，在分子识别和生物标记方面有广泛应用。另外，金纳米粒子具有高光热转化效率，经过静脉注射后，能够富集在肿瘤部位，经近红外光照射后，通过吸收近红外激光能量，能迅速升温“热死”肿瘤细胞。将磁性纳米粒子与金纳米粒子结合形成金磁复合纳米粒子，由于兼具了纳米氧化铁和纳米金的优点而在化学和生物学领域具有更为广阔的应用前景，成为目前研究的热点。然而，作为理想材料的核壳型磁性复合纳米粒子必须具有生物相容性、多重响应性、智能化等优势。

专利CN101145425公开了一种在Fe₃O₄粒子表面用盐酸羟铵还原金的方法；专利CN200810029399.0和CN 104043438 A公开了一种在超声作用下合成Fe₃O₄@Au核壳纳米粒子。但这些方法制备的Fe₃O₄@Au复合纳米粒子，表面没有可反应的功能性基团，如果要进一步与其他材料复合，必须要对其表面进一步修饰。

CN101954085A公开了一种磁靶向热化疗金壳纳米载药系统的制备方法，该专利首先采用化学共沉淀法制备出Fe₃O₄磁性纳米内核，然后采用自组装—化学镀法在磁性纳米粒的表面镀上一层金壳，再在超声条件下，在金壳的表面形成一层温敏可控的高分子聚合层PNIPAM。本专利拟采用3-巯基丙酸（MPA）对Fe₃O₄@Au磁性核壳复合纳米粒子进行表面羧基化，改善金磁核壳复合纳米粒子的分散稳定性并促进生物功能化，进而拓展其在生物医学领域的应用潜力。

发明内容

为了促进金磁核壳复合纳米粒子的生物功能化，本发明的目的在于提供一种表面羧基化金磁核壳复合纳米粒子的制备方法，该纳米粒子不仅具有分散稳定性好、磁化性能高，其表面还可以进一步包覆高分子层，为进一步制备多功能化磁性纳米粒子提供反应平台，从而拓展了磁性复合纳米粒子的应用。

本发明首先采用柠檬酸三钠还原法制备Au纳米粒子，采用溶剂热法制备磁性Fe₃O₄纳米粒子，并用正硅酸四乙酯（TEOS）和羧基改性的氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）改性，然后通过牛血清白蛋白（BSA）修饰组装制备金磁核壳复合纳米粒子，最后通过3-巯基丙酸（MPA）进行表面羧基化。

本发明的目的通过下述方案实现：一种表面羧基化金磁核壳复合纳米粒子的制备方法，包括下述步骤：

（1）Fe₃O₄纳米粒子的制备：将六水合氯化铁、醋酸铵、柠檬酸三钠溶于乙二醇中，加热至170℃时保持1小时；冷却至室温后，将溶液转移到反应釜中，在200℃反应8～16小时；反应结束后进行磁分离，用无水乙醇和水交替洗涤3～4次，最后分散在无水乙醇中；

（2）Fe₃O₄纳米粒子的表面改性：① 取马来酸酐置于圆底烧瓶中，冰水浴的条件下逐滴加入3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES），放入转子搅拌，待反应物变成白色固体APTES-COOH即停止反应；② 取步骤（1）含 Fe₃O₄纳米粒子的无水乙醇溶液和氨水加入到无水乙醇中，分散均匀后置于40℃的水浴锅反应；加入正硅酸四乙酯，反应2h，所述 Fe₃O₄纳米粒子、氨水、正硅酸四乙酯用量比为1：0.03～1:0.2～10；加入步骤① 的APTES-COOH，再反应7h后结束反应，磁分离或离心分离，用去离子水洗涤3～5次，最后分散在超纯水中，所述的APTES-COOH与Fe₃O₄纳米粒子的质量比为1～5:1；