[发明专利]核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于杂化材料技术领域，特别是涉及一种核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料及制备方法。

背景技术

半导体纳米晶，又称为量子点，是纳米尺度原子和分子的集合体，一般粒径在1-10nm左右，这种量子点在受到激发或加上电压后会产生很强的荧光效应，因此可以作为一种荧光探针而广泛应用在生物标记和医学诊断领域。

Fe₃O₄是一种具有铁磁性的金属氧化物，具有良好的磁响应性，在外加磁场的感应下能定向集中，使得这种磁性毫微粒在细胞分离、固定化酶和导向药物等研究领域有着潜在的应用前景，尤其在医疗领域，将磁性物质与药物分子有效地结合在一起，利用体外的磁场效应引导药物在体内定向移动和定向集中，可以使得药物在病灶部位有效释放并完成输送过程的成像功能。

水滑石(Hydrotalcite)，又称为层状双羟基复合金属氧化物(layered doublehydroxide，简称LDH)，是一种层状阴离子粘土。由于LDH具有良好的生物相容性，层板元素的可调变性和层间阴离子的可交换性等特点，可以通过不同的方法，将药物分子引入层间形成药物分子或离子插层产物，这类产物是一种新型的药物缓释材料，其可以通过缓释作用来控制药物用量以求达到最佳的治疗效果。

随着纳米生物技术的发展，多功能型药物纳米复合材料日益受到人们的广泛关注。Jia Guo等人在2006年Chemistry Materials第18卷5554-5562页报道了通过层层包覆法，利用硅烷偶联剂和正硅酸乙酯将磁性Fe₃O₄纳米颗粒与CdTe量子点结合在一起，实现了材料的多功能化，使其同时具有磁性和荧光性能；Hui Zhang等人在2009年Journal of Physical Chemistry C第113卷12140-12148页通过共沉淀法合成了具有核壳结构的磁性药物纳米杂化材料，并详细讨论了外加磁场对药物释放的影响。

根据已有的文献报道，目前尚无基于布洛芬插层水滑石核壳型荧光标记磁性纳米杂化材料的报道，这种核壳型纳米杂化材料不仅可以控制布洛芬的释放速度，避免药物释放过快，提高其生物利用度，同时还具有荧光示踪效应，而且可以通过外加磁场达到靶向定位的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料及制备方法，基于布洛芬插层镁铝水滑石(IBU-LDH)的核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料。

本发明所选用的磁性物质为二氧化硅修饰的Fe₃O₄，荧光量子点(Quantum Dots，简称QDs)可以是硒化镉(CdSe)或碲化镉(CdTe)，模型药物为布洛芬(Ibuprofen，简称IBU)，药物载体为镁铝水滑石(Layered double hydroxide，简称LDH)，目标产物是基于布洛芬插层镁铝水滑石(IBU-LDH)的核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料，可表示为Fe₃O₄-SiO₂-QDs-SiO₂@IBU-LDH。

这种核壳型杂化材料是一种集磁性、荧光性能以及药物缓释性能于一体的纳米杂化材料，在该杂化材料中各组分的质量百分含量如下：

Fe₃O₄：70％-80％；QDs：1％-5％；SiO₂：10％-15％；IBU-LDH：5％-10％；

该核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料的粒子尺寸为180～220nm，比饱和磁化强度为10-30emu/g，荧光量子效率为1.3％-3.6％，药缓周期为160-200min。

本发明基于布洛芬插层镁铝水滑石(IBU-LDH)的核壳型荧光标记磁性药物无机纳米杂化材料的具体制备过程如下：

(1)磁核Fe₃O₄纳米粒的制备及其表面修饰