生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法

摘要

本发明公开一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：(1)、Fe3O4水溶纳米粒子制备；(2)、Fe3O4油溶纳米粒子制备Fe3O4纳米粒子干粉与硅烷的己烷溶液反应；(3)、Fe3O4水溶纳米粒子制备：将上步得到的油溶性的纳米粒子与磷脂泡囊溶液反应。油溶性磁性纳米粒子溶于有机载体中形成磁流体，并且有广泛的应用，改性后最终为水溶性纳米粒子的稳定性显著性提高，并且有很好的生物相容性。修饰后油溶磁性纳米粒子与磷脂泡囊溶液反应转化为水溶性，反应条件温和，简单易行。磷脂修饰后可以解决生物相容性，并且因为表面有双层分子膜保护，也大大提高了纳米粒子的稳定性。

权利要求

1.一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，其特征在于，方法如下：

(1)、首先按照固液比例为2g∶1g∶70mL的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O溶于蒸馏水中，加热到80℃后保持10分钟的同时在此期间内加入与FeCl3·6H2O固液比为2g∶5mL的质量浓度为25％～28％的氨水；30分钟后加入与FeCl3·6H2O固液比为2g∶5mL的体积浓度为0.2g/mL柠檬酸钠溶液，加热回流2小时后冷却，然后分别用乙醇、蒸馏水洗涤备用；

(2)、Fe3O4油溶性纳米粒子制备：取步骤(1)反应制备的纳米粒子干粉固液比

0.1g∶1mL于己烷溶液中，而后加入与上述纳米粒子干粉固液比为0.1g∶1～10μL的十八烷基三甲氧基硅烷超声处理，最终水溶性纳米粒子相转化为油溶性，反应温度为室温、超声时间为10分钟；

(3)、生物膜修饰Fe3O4水溶性纳米粒子的制备：取步骤(2)制备得到的干燥后的油溶性四氧化三铁和磷脂泡囊溶液按照固液比0.1g∶2mL混合进行超声，超声时间2分钟，磷脂泡囊使用超声法或挤压法制备，浓度为0.1mg/mL。

说明书

生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法。背景技术：

[0002] 四氧化三铁纳米材料在纳米技术高速发展的今天得到了很大的重视，主要是由于其磁性随粒径的变化而变化，所以不同尺寸的纳米粒子有不同的应用。当今四氧化三纳米粒子应用比较广泛，主要应用在信息储存，隐身材料和生物医疗领域。美国FDA已经证实其可用于磁共振的造影剂。

[0003] 四氧化三铁的合成方法很多，如水热法，共沉淀法，微乳液法，溶剂热法等。尽管四氧化三铁的制备很成熟，但是由于其具有磁性导致其容易团聚，一旦团聚就影响其在各领域内的应用。

[0004] 纳米材料的表面修饰可以提高其稳定性减少团聚，四氧化三铁纳米粒子通过粒子之间的库仑力，范德华力和磁力三力平衡实现其稳定性。四氧化三铁纳米粒子表面修饰通常通过两种方法进行表面修饰：1.修饰聚乙二醇，聚丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮等高分子；2.表面包上一层无机化合物壳，如二氧化硅等。以上两种方法或需要高温反应，或反应时间较长。

[0005] 本发明利用相转移方法，使用硅烷化试剂使水溶性四氧化三铁变为油溶，这样避免使用昂贵有机前驱体，同时也避免制备油溶纳米粒子时的高温条件。把油溶纳米粒子与磷脂泡囊溶液反应转化为水溶性，实现纳米粒子生物膜的包覆。整个反应均在室温下，反应时间为几分钟。

发明内容

[0006] 本发明通过一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，实现四氧化三铁纳米粒子表面改性，从而使水溶性纳米粒子转化为油溶性，再从油溶性转化为水溶性。

[0007] 本发明采用如下技术：一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，如下：

[0008] (1)、首先按照固液比例为2g∶1g∶70mL的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O溶于蒸馏水中，加热到80℃后保持10分钟的同时在此期间内加入与FeCl3·6H2O固液比为2g∶5mL的质量浓度为25％～28％的氨水；30分钟后加入与FeCl3·6H2O固液比为2g∶5mL的体积浓度为0.2g/mL柠檬酸钠溶液，加热回流2小时后冷却，然后分别用乙醇、蒸馏水洗涤备用；

[0009] (2)、Fe3O4油溶性纳米粒子制备：取步骤(1)反应制备的纳米粒子干粉固液比0.1g∶1mL于己烷溶液中，而后加入与上述纳米粒子干粉固液比为0.1g∶1～10μL的十八烷基三甲氧基硅烷超声处理，最终水溶性纳米粒子相转化为油溶性，反应温度为室温、超声时间为10分钟；

[0010] (3)、生物膜修饰Fe3O4水溶性纳米粒子的制备：取步骤(2)制备得到的干燥后的油溶性四氧化三铁和磷脂泡囊溶液按照固液比0.1g∶2mL混合进行超声，超声时间2分钟，磷脂泡囊使用超声法或挤压法制备，浓度为0.1mg/mL。

[0011] 由于共沉淀法制备四氧化三铁制备方法简单，反应条件温和，是最容易工业化生产的方法。而由共沉淀法制备的水溶性四氧化三铁经ODTS室温下表面修饰后转化为油溶性，油溶性磁性纳米粒子溶于有机载体中形成磁流体，并且有广泛的应用，改性后最终为水溶性纳米粒子的稳定性显著性提高，并且有很好的生物相容性。修饰后油溶磁性纳米粒子与磷脂泡囊溶液反应转化为水溶性，反应条件温和，简单易行。磷脂修饰后可以解决生物相容性，并且因为表面有双层分子膜保护，也大大提高了纳米粒子的稳定性。

具体实施方式

[0012] 实施例1

[0013] 一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，如下：

[0014] (1)、首先将2.0g FeCl3·6H2O和1.0g FeCl2·4H2O溶于70mL蒸馏水中，加热到80℃后保持10分钟的同时在此时间内加入5mL质量浓度为25％的氨水；30分钟后加入
5mL浓度为0.2g/mL柠檬酸钠溶液，加热回流2小时后冷却，然后分别用乙醇、蒸馏水洗涤备用；

[0015] (2)、Fe3O4油溶性纳米粒子制备：取步骤(1)反应制备的0.1g纳米粒子干粉于1mL己烷溶液中，而后加入1μL十八烷基三甲氧基硅烷超声处理，最终水溶性纳米粒子相转化为油溶性，反应温度为室温、超声时间为10分钟；

[0016] (3)、生物膜修饰Fe3O4水溶性纳米粒子的制备：取步骤(2)制备得到的干燥后的0.1g油溶性四氧化三铁和2mL磷脂泡囊混合进行超声，超声时间2分钟，磷脂泡囊使用超声法或挤压法制备，浓度为0.1mg/mL。

[0017] 实施例2

[0018] 一种生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子的制备方法，如下：

[0019] (1)、首先将2.0g FeCl3·6H2O和1.0g FeCl2·4H2O溶于70mL蒸馏水中，加热到80℃后保持10分钟的同时在此时间内加入5mL质量浓度为28％的氨水；30分钟后加入
5mL浓度为0.2g/mL柠檬酸钠溶液，加热回流2小时后冷却，然后分别用乙醇、蒸馏水洗涤备用；

[0020] (2)、Fe3O4油溶性纳米粒子制备：取步骤(1)反应制备的0.1g纳米粒子干粉于1mL己烷溶液中，而后加入10μL十八烷基三甲氧基硅烷超声处理，最终水溶性纳米粒子相转化为油溶性，反应温度为室温、超声时间为10分钟；

[0021] (3)、生物膜修饰Fe3O4水溶性纳米粒子的制备：取步骤(2)制备得到的干燥后的0.1g油溶性四氧化三铁和2mL磷脂泡囊混合进行超声，超声时间2分钟，磷脂泡囊使用超声法或挤压法制备，浓度为0.1mg/mL。

[0022] 本发明实现磁性纳米粒子的快速相转移，既可以把水溶性纳米粒子转化为油溶性，又可以把油溶性纳米粒子在转化为水溶性。转化后的油溶四氧化三铁纳米粒子与磷脂泡囊溶液反应包裹上单层磷脂分子，转化为水溶性四氧化三铁纳米粒子，提高稳定性。由于磷脂分子本身是细胞膜的组成成份，所以生物膜修饰的四氧化三铁纳米粒子具有非常高的生物相容性，可突破血脑屏障成为脑部肿瘤医用磁共振造影剂。此种修饰方法适用于氧化