[发明专利]一种磁性荧光复合纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能纳米复合微球的制备方法，具体涉及一种磁性荧光复合纳米颗粒的制备方法，该复合微粒同时具备了量子点的荧光性能和磁性纳米颗粒的磁性能，可用作生物体内靶向定位和生物荧光成像方面。

背景技术

量子点和磁学纳米微粒已经在很多领域尤其是生物医学领域显示出明显的优势。但他们往往只具有单一的功能，如量子点的荧光标记、磁性微粒的磁性分离等，如果将两种功能-分离和标记功能溶于一体，通过一定的物理化学工艺制备出新型的磁性荧光纳米复合材料，使其作为荧光探针的同时，还具有良好的磁响应特性。因此，磁性荧光纳米颗粒具有磁分离与荧光示踪双重功能，其性能和应用范围都远远超过了单一功能的纳米粒子，不仅可以进行生物分子水平上的检测和分离；还实现了多种模式成像，即荧光成像、磁共振成像(MRI)和激光共聚焦显微成像。

到目前为止，磁性荧光复合材料的常用制备方法包括层层自组装法、包埋法、以及共价结合法等。包埋法(encapsulation)是目前较为简单成熟的一种实现磁性纳米粒子与量子点组装的方法。主要过程是，预先制备磁性纳米粒子和量子点，然后将利用表面活性剂、聚电解质分子等将其一起包埋于内核中，从而形成磁性荧光复合的纳米/微米球。利用聚合物在包覆两种纳米粒子的同时还能保留聚合物的特性。其外壳材料要求有良好的生物相容性和结构稳定性，同时还要易于进一步表面功能化修饰，以便与特定的目标分子进行连接，最终实现靶向性。

以可生物降解的高分子材料作为包覆材料，具有无毒、可生物降解、良好的组织相容性等特点，在医学及生物领域有着广泛的应用前景。羧甲基壳聚糖作为壳聚糖的一种衍生物，是壳聚糖经羧甲基化得到的带负电荷的水溶性多糖，它具有无毒、无刺激、无致敏性、无致突变作用、无溶血效应，良好的生物相容性、生物降解性和黏附性，同时克服了壳聚糖只能溶于酸性溶液的缺陷，显示出了普通壳聚糖不具有的优良性质。

离子交联法是指在离子交联剂作用下，原料中的大分子链间通过化学键联结起来，形成网状或体形结构高分子材料的方法。离子交联法通常也叫物理交联法，其优点是制备过程中不使用有机溶剂，避免了大部分化学交联剂如戊二醛交联剂对人体的危害，所以这种方法被广泛使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子交联法制备磁性荧光复合纳米颗粒的方法，该方法制备的复合纳米微粒具有磁响应性强、光稳定性高、制备工艺简单、分散性好且尺寸均匀等优点，同时由于高分子有机物的包覆作用，制备出的复合纳米颗粒还具有高的比表面积、良好生物相容性、生物功能性及生物可降解性等特点，在纳米生物技术领域具有更广泛的应用。

本发明是通过以下措施实现的：

一种磁性荧光复合纳米颗粒的制备方法，采用以下步骤：

（a）采用共混包埋法制备羧甲基壳聚糖磁性纳米复合物（CMCH-MNPs）：

①称取50-500mg磁性纳米颗粒溶于30 mL pH =7.4，浓度为0.01mol/L的PBS缓冲溶液中，通氮气去氧，利用超声波清洗机将磁性粒子分散均匀；②称取10-800 mg羧甲基壳聚糖溶于20 mL pH =7.4的PBS缓冲溶液中，同时加入0.1-0.5 g 1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDAC）活化羧甲基壳聚糖表面的基团；③将①和②两溶液混合，在恒温水浴振荡器中25℃振荡2-6 h，再依次用蒸馏水和PBS( pH=7.4)缓冲溶液充分洗涤，即得到羧甲基壳聚糖磁性纳米复合物；

（b）采用离子交联法制备磁性荧光复合纳米颗粒：

取制备的浓缩的水相量子点溶于蒸馏水中，并加入聚阴离子型高分子有机物和离子交联剂，其中聚阴离子型高分子有机物和离子交联剂的质量浓度分别为0.33-6.67 mg/mL和0.67-2.67 mg/mL，得到反应溶液A；取0.005-0.05g步骤（a）中制备的羧甲基壳聚糖修饰的磁性纳米复合物溶于蒸馏水中，超声20-60 min，使磁性纳米微粒分散均匀，并加入聚二烯丙基二甲基氯化铵得到反应溶液B；将反应溶液A逐滴加入到反应溶液B中，常温下振荡反应2-10 h，离心分离，蒸馏水洗涤，即得到磁性荧光复合纳米颗粒；其中聚二烯丙基二甲基氯化铵：聚阴离子型高分子有机物：离子交联剂的质量比为1:0.1-2:0.01-0.5。