[发明专利]表面修饰有异硫氰酸根活性基团的磁性微粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功能化磁性复合微粒的实际应用和制备方法，具体涉及表面修饰有异硫氰酸根活性基团的磁性微粒的制备方法以及由该制备方法得出的功能化磁性复合微粒的应用。 

背景技术

表面修饰有氨基或巯基的功能化磁性微粒已被广泛用于生物医学领域中，这种粒子在偶联生物分子时，通常需要以戊二醛作为偶联剂，[Liu，X.；Xing，J.；Guan，Y.；Shan，G.；Liu，H.Colloids Surf.，A.2004，238，127-131.Li，Y.；Xu，X.；Deng，C.；Yang，P.；Zhang，X.J Proteome Res.2007，6(9)：3849-3855.Li，GY.；Huang，KL.；Jiang，YR.；Yang，DL.；Ding，P.Int J Biol Macromol.2008，42，405-412.49-54.]，但是使用戊二醛作为交联剂，不仅具有较大的毒性，而且还需要较长的反应时间(2-10h)。 

p-phenylene diisothiocyanate(DITC)/1，4-phenylene diisothiocyanate(PDC)是异硫氰酸盐(isothiocyanates，ITCS)的一种，来源于芥末粉，有文献报道其有抗肿瘤的作用，并且其也是一种在临床上广泛应用的治疗非洲和东南亚地区寄生虫病的药物。【Ahmed，SH.；Vaishnava，S.Prog Drug Res.1975，19，2-5.Sugie，S.；Vinh，PQ.；Rahman，KM.；Ushida，J.Int.J.Cancer.2005，117，524-530.】因此，相对于戊二醛来说，采用异硫氰酸根作为交联剂具有没有毒性的优势。 

目前，尚没有关于表面修饰有异硫氰酸酯活性基团的磁性微粒的报道，也没有规范的在含有氨基或巯基功能基团的胶体纳米或微米级微粒表面修饰形成异硫氰酸根的制备方法。 

PDC作为一种同基双功能交联剂，最早用来活化固相基质用于进行蛋白的微测序反应【Machleidt，W.；Wachter，E.；Scheulen，M.；Otto J.Febs Lett.1973，37，217-220.Walker，JE.；Fearnley，IM.；Blows，RA.Biochem.J.1986，237：73-84.Aebersold，RH.；Pipes，G.；Hood，LE.；Kent，SBH.Electrophoresis.1988，9，520-530】，但并没有关于将其与含有氨基或巯基功能基团的胶体纳米或微米 级微粒合成功能化磁性微粒的报道。 

发明内容

本发明提供了一种表面修饰有异硫氰酸根活性基团的磁性微粒的制备方法，依照该方法制得的表面修饰有异硫氰酸根活性基团的磁性微粒实现了将普通功能化磁性微粒快速偶联生物分子，避免了常规操作中采用戊二醛作为交联剂带来的毒副作用。 

根据氨基或巯基(-NH₂)或巯基可以与异硫氰酸酯基(-N＝C＝S)形成苯氨(巯)基硫甲酰(phenylthiocarbamoyl)衍生物的原理，本研究以表面氨基或巯基功能化修饰的固相磁粒为基础，通过磁粒表面的氨基基团或巯基基团与苯二异硫氰酸酯的一个异硫氰酸酯基(-N＝C＝S)反应形成苯氨(巯)基硫甲酰(phenylthiocarbamoyl)衍生物，从而将另一个异硫氰酸酯基团修饰在磁性微粒表面制备得到异硫氰酸酯活化的功能化磁性复合微粒。活化的磁性复合微粒可以与蛋白质、核酸等生物分子或非生物材料中的氨基或巯基发生作用，从而形成交联桥达到固定生物分子或非生物材料的目的。 

本发明所提出的功能化磁性复合微粒的制备总体上讲是通过下述方案实现的： 

1、制备表面修饰有氨基或巯基活性基团的纳、微米级固相磁粒； 

2、将处理过的表面修饰有氨基或巯基活性基团的纳、微米级固相颗粒分散到有机溶剂中，与苯二异硫氰酸酯(PDC)混合反应，得到表面所修饰的功能基团为异硫氰酸酯(-N＝C＝S)活性基团的功能化磁性复合微粒。 

本发明提出的制备方法包括如下步骤： 

(1)将苯二异硫氰酸酯(PDC)溶解于有机溶剂中，得到浓度(m/V)为0.02～1％的PDC溶液； 

(2)将表面修饰有氨基或巯基官能团的纳米、微米级固相磁粒按照0.1％～1％(m/V)的配比分散于上述PDC溶液中，常温下振荡反应0.5～10小时后得到混合均匀的悬浮液；