[发明专利]明胶包覆水基磁流体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米科学技术及生物医药领域，涉及一种明胶包覆水基磁流体及其制备方法。

技术背景

所谓磁流体又称磁性液体，是将吸附有表面活性剂的磁性纳米颗粒在载液中高度分散而形成的胶体体系，兼有纳米固体材料的超顺磁性和液体的流动性，是一种新型的液体功能纳米材料，已广泛用于密封、润滑、阻尼、研磨、分离、印染印刷及环境保护等领域。近年来磁流体已经扩展到生物医药领域的细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振造影成像和靶向制剂等。

由于非水基磁流体具有非生物相容性，所以生物医药领域主要是水基磁流体。而用表面活性剂包覆的水基磁流体很难进行表面功能化修饰，表面活性不够，因而限制了在生物医药领域的应用。生物医药领域使用的磁流体需用亲水性高分子对磁性纳米颗粒进行包覆修饰，可以提高磁性颗粒的生物相容性，亲水性高分子上可以连接其他配体的活性基团，能进一步负载多种功能高分子，例如多肽、抗体、酶、DNA和RNA等，从而制备出具有特殊功能的磁性颗粒载体材料。

制备生物医药领域用磁流体的关键技术是磁性纳米颗粒的合成和磁性纳米颗粒的表面改性。目前已有用水溶性淀粉见CN1822254A、壳聚糖的衍生物见CN1702782A、葡聚糖见CN1750183A、聚酰胺基胺树枝形聚合物见CN1913055A等包覆制备了生物医药用磁流体。现有技术存在一些不足，一是磁性纳米颗粒的合成技术中，多数难以合成出完全符合尺寸要求的磁性纳米颗粒，如CN1702782A用离心分离的方法将不稳定的颗粒除掉，从该专利申请的透射电镜照片看，粒子的黏结现象明显，说明合成反应的控制条件和用高分子材料包覆的效果欠佳；二是磁性偏弱，例如CN1702782A提供的磁流体的饱和磁化强度仅为1.6～2.5emu/g，所有实施例制备的水基磁流体饱和磁化强度都小于1.0emu/g。

发明内容

本发明目的就是提供一种粒径更小、分布更窄、强磁响应、高稳定性的明胶包覆水基磁流体及其制备方法。

本发明的磁流体采用化学共沉淀法合成，制备方法包括：化学共沉淀法制备纳米Fe₃O₄颗粒和纳米Fe₃O₄颗粒使用药用明胶表面修饰。

本发明的关键技术之一是进一步优化了纳米Fe₃O₄颗粒的制备工艺，从反应物浓度、搅拌速度、溶液pH值、反应温度到反应时间等，有效地控制纳米颗粒的成核速率和核生长速率，纳米颗粒的粒径可以全部在超顺磁性尺度范围，不用离心分离除掉不合格的大颗粒。

本发明的关键技术之二是选择药用明胶作为分散剂，明胶是药剂学中最常用的囊材，原料易得，价格低廉，制备的磁流体中磁性明胶复合纳米颗粒的平均粒径小于45nm，单分散性良好，本发明的磁流体具有良好磁响应性、生物亲和性、生物可降解性和悬浮稳定性，可用于细胞分离、肿瘤热疗、核磁共振造影成像和靶向制剂等多种生物医药领域。

本发明的明胶包覆水基磁流体包括水、纳米Fe₃O₄颗粒和分散剂，所述的纳米Fe₃O₄颗粒表面包覆的分散剂为药用明胶，纳米Fe₃O₄颗粒粒径为1～16nm，纳米Fe₃O₄颗粒表面包覆药用明胶得到的复合颗粒粒径小于45nm。