[发明专利]一种Fe3O4/Au复合纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合纳米材料的制备领域，特别涉及一种Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒的制备方法。

背景技术

近几十年来，随着纳米技术的不断发展，各种纳米颗粒应运而生，尤其是磁性四氧化三铁纳米颗粒，因为其本身的生物相容性和特殊的磁学性能，使其在生物医学领域有着广泛的应用，比如：药物载体、细胞分离和核磁共振成像等。另外，金纳米颗粒由于其具有很好的化学稳定性、催化活性、生物相容性以及特殊的光学特性，使其可以很好的应用于蛋白质检测、光热治疗和体内疾病诊断等领域。然而单一的纳米颗粒有自身的缺点和局限性，因此寻找合适的方法合成多功能的复合纳米颗粒成为了当今纳米颗粒领域研究的重点。

Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒作为多功能复合纳米颗粒中的一种，已被验证了可以成功应用于细胞分离、抗菌和体内双模态成像等方面。蔡等人成功合成了用于生物体内MR/CT双模态成像的Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒，但该法合成步骤复杂，并且制得的纳米颗粒中金的含量较少，从而限制了其进一步的应用（Cai,et al.J.Mater.Chem.2012,22,15110-15120）。就Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒的合成方法而言，目前广泛应用的大都是热分解法和层层自组装法，然而热分解法需要在高温条件下完成，层层自组装反应过程复杂。水热合成法是一种比较温和的纳米颗粒合成方式，并且合成的纳米颗粒具有很好的水溶性和稳定性。Ge等人提出了一种简单的水热合成磁性氧化铁纳米颗粒的方法（Ge et al.,J.Phys.Chem.C2009,113,13593-13599）。本课题组前期的专利（专利公开号201110104443.1和201210277624.9）成果显示硅烷和聚乙烯亚胺（PEI）修饰的磁性氧化铁纳米颗粒也可以通过水热法合成。近年来，随着水热合成技术的成熟，通过一步水热合成法制备多功能Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒成为了可能。

PEI是一种水溶性聚胺，其大分子链上拥有大量的氨基可以为磁性四氧化三铁纳米颗粒或金纳米颗粒提供稳定存在的屏障（Wen et al.Colloids Surf.A-Physicochem.Eng.Aspects2013,419,80-86;专利公开号201210277624.9）。聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)是高亲水性聚合物，它对纳米颗粒的修饰可以提高纳米颗粒的水溶性、生物相容性，并延长其在体内的血液循环时间（Peng et al.,Biomaterials2012,33,1107-1119；Wen et al.,Biomaterials2013,34,1570-1580）。通过一步水热合成法制备PEI和mPEG稳定的Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒不仅具有很好的稳定性和生物相容性，并且将四氧化三铁纳米颗粒和金纳米颗粒的功能结合起来，使其在生物医学领域有着广泛的应用前景，特别是在体内MR/CT双模态成像方面。

检索国内外文献，尚没有发现关于一步水热合成法制备PEI包覆的Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒的合成及其用于体内MR/CT双模态成像的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒的制备方法，该方法反应条件温和，合成步骤简单；并且制备的Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒具有良好的胶体稳定性、生物相容性、T₂弛豫效应和X-射线衰减特性，在MR/CT双模态成像诊断领域具有潜在的应用价值。

本发明的一种Fe₃O₄/Au复合纳米颗粒的制备方法，包括：

（1）将甲氧基聚乙二醇mPEG-COOH、EDC和NHS混合，溶于水中，搅拌反应3-5h，然后加入聚乙烯亚胺PEI水溶液中，搅拌反应2-3d，透析，除去副产物和杂质，冷冻干燥，得到mPEG-PEI；其中mPEG-COOH、EDC、NHS的摩尔比为1:5:5，mPEG-COOH和PEI的摩尔比为15:1；