[发明专利]一种树枝状高分子修饰超顺磁性纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种树枝状高分子修饰超顺磁性纳米粒子的制备方法。 

背景技术

四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子是近年来发展的一种新型纳米材料。在当代电气化和信息化社会中，磁性材料的应用非常广泛。四氧化三铁磁性材料作为一种多功能磁性材料，由于其特殊的物理性能，在肿瘤的治疗、微波吸收材料、催化剂载体、细胞分离、磁记录材料、磁流体、医疗等领域均已有广泛的应用，这种材料很有发展前景。 

另一方面高分子(dendrimer)树枝状是上世纪80年代中期国外开发的一类新型合成高分子。树枝状高分子是新近崛起的一类新型高分子化合物。树枝状高分子的制备方法主要有两种：收敛法和发散法。由于树枝状高分子的内部具有空腔，外部含有大量的功能基团，可形成不同的表面官能团，通过调整外部官能团的性质及密度而控制其溶解性，具有携带难溶药物和生物活性物质的能力。针对聚酰胺-胺树枝状高分子末端基表面修饰改性连接上相应的官能团将得到不同应用功能高分子，此类高分子合成时可在分子水平上严格控制和设计分子大小、形状、结构，因而在工业、农业、国防、生命科学、医学等领域具有重要的应用前景，成为相关领域的研究热点。 

本发明提供的树枝状高分子修饰超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子的制备方法简单易行，条件温和，可控性强，其优点在于克服了现有技术的磁性四氧化三铁纳米粒子易团聚，在有机溶剂中溶解性不好等缺陷。具有很好的磁响应性和分散性，可溶解在有机溶剂和无机溶剂中，并呈现良好的稳定状态。因为四氧化三铁纳米粒子和DA均没有生物毒性，所以本发明制备的PAMAM-磁性纳米粒子完全没有生物毒性。其制备产物在药物载体及其磁靶向运输、基因载体、磁共振造影剂等生物医学领域具有广阔的应用前景。 

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种表面修饰树枝状高分子超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子的新制备工艺，以满足不同领域的需要。 

本发明提供一种表面修饰树枝状高分子超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子的新制备工艺，其特征在于，首先用DA与MA发生Mickeal加成反应，然后利用DA的粘附性，将Mickeal加成反应得到的产物包覆在四氧化三铁磁性纳米粒子表面，从而得到制备PAMAM-磁性纳米粒子的前体。前体与EDA通过酰胺化反应得到1.0GPAMAM-四氧化三铁纳米粒子。然后以MA和EDA为原料，采用发散法通过重复迈克尔(Mickeal)加成和酰胺化缩合反应合成了以DA修饰的四氧化三铁纳米粒子为核、不同支化代的树枝状高分子聚酰胺-胺(PAMAM)为壳的复合纳米粒子。 

本发明的制备方法包括具体步骤如下： 

一种树枝状高分子修饰超顺磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 

步骤(a)，利用Mickeal加成反应，制备DA-MA单体的甲醇溶液： 

将DA(0.4g-1.2g)溶于30ml甲醇溶液中，并置于三颈烧瓶中冰浴控温至5-10℃，并机械搅拌溶解，然后将MA加入前面所述的三颈烧瓶中，继续搅拌反应12h，得到DA-MA单体的甲醇溶液，所述MA与DA的摩尔比为3∶1。 

步骤(b)，制备DA-MA单体包覆的Fe₃O₄纳米粒子： 

准确称量水分散性的Fe₃O₄纳米颗粒(0.8g-4g)加入到步骤(a)的三颈烧瓶中机械搅拌混匀，调节pH值为8-9，50℃恒温水浴箱内继续反应6h，反应结束后，进行磁分离，之后将溶液倾倒，将得到的纳米粒子用甲醇洗脱2次至洗涤液为澄清液体后结束洗涤，将洗涤液完全倒出，既得DA-MA单体包覆的Fe₃O₄纳米粒子。 

步骤(c)：PAMAM修饰Fe₃O₄纳米粒子的制备： 

将步骤(b)获得的Fe₃O₄纳米粒子溶于30ml甲醇，然后加入乙二胺(EDA)(所述EDA与DA的摩尔比为2∶1)，于20-25℃机械搅拌200r/min，反应24h后进行磁分离，磁分离后用甲醇洗脱一至两次，既得到第一代PAMAM修饰的Fe₃O₄纳米粒子。