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CN111477420A - 一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用 - Google Patents

一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用 Download PDF

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CN111477420A
CN111477420A CN202010276104.0A CN202010276104A CN111477420A CN 111477420 A CN111477420 A CN 111477420A CN 202010276104 A CN202010276104 A CN 202010276104A CN 111477420 A CN111477420 A CN 111477420A
Authority
CN
China
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magnetic nanoparticles
magnetic
nanoparticles
ions
hydrophilic polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010276104.0A
Other languages
English (en)
Inventor
穆罕默德祖柏尔
吴爱国
马雪华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Original Assignee
Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
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Publication date
Application filed by Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS filed Critical Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority to CN202010276104.0A priority Critical patent/CN111477420A/zh
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本申请提供了一种复合磁性纳米粒子的制备方法,具体步骤为:(a)将含有有机酸和/或有机酸盐的溶液,与含有金属离子的溶液混合,制得前驱体;所述有机酸中至少有一种有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸;(b)将步骤(a)所得的前驱体置于有机醇中,在惰性气体保护下反应,制得磁性纳米粒子;(c)将步骤(b)所得磁性纳米粒子,置于亲水聚合物和/或含有亲水聚合物的溶液中,搅拌,制得所述复合磁性纳米粒子。所述磁性纳米粒子和复合磁性纳米粒子,均可用于吸波材料、电子器件制造、信息存储材料、磁共振成像造影剂、靶向药物以及细胞分离等。

Description

一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用
本案为申请日为2014年5月14日,申请号为201410203774.4,发明名称为一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用的分案申请。
技术领域
本申请涉及一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用。本申请还涉及一种复合磁性纳米粒子、制备方法及其应用。
背景技术
随着科学技术的发展,医学影像技术得到了迅速的发展,对实现癌症的早诊断和早治疗起到了至关重要的作用,大大提高了癌症患者的治愈率,挽救了更多的生命。
目前,医学影像技术主要包括正电子断层成像(Positron Emission Tomography,PET)、计算机断层成像(Computed Tomography,CT)和磁共振成像(Magnetic resonanceimaging,MRI)等等。其中,磁共振成像是利用生物体内不同组织质子密度的不同,显示出信号强度的差异实现成像的,由于其灵敏度高、选择性好、检查无创、多参数成像,特别是MRI不包含电离辐射(如CT中使用的X射线具有高能辐射,可能引起DNA损伤),现已成为临床中使用最为广泛的医学影像技术之一。
磁共振信号的强弱取决于组织内水的含量和水分子中质子的弛豫时间,纵向弛豫时间(Longitudinal relaxation time,T1)和横向弛豫时间(Transverse relaxationtime,T2)。由于人体组织之间质子密度的差异仅为10%,临床MRI检查中,往往通过使用成像增强剂,此成像增强剂可改变质子周围的局部磁场,质子的弛豫时间T1和T2也会发生改变,从而改变组织的磁共振信号强度,提高正常组织与患病部位组织的成像对比度和清晰度。
具有多个不成对电子的金属氧化物,例如Fe3O4、γ-Fe2O3、Mn3O4、GdO等,由于其电子自旋磁矩大,弛豫效率高,可以用作良好的MRI造影材料。一般方法制备的氧化物在水溶液中的分散性差一直是其致命的缺点,通过生物相容性好的亲水性聚合物的在氧化物的表面进行改性或者直接进行包覆,可以大大改善氧化物在水中的分散性。
基于以上情况,发展一种水溶性好、生物相容性好、磁敏感性高的超小粒径磁性纳米粒子的制备方法,并将制备出的纳米粒子应用在MRI造影材料中,将有助于开发出一种成像分辨率高、信号丰富的T1/T2加权信号的MRI造影剂,对降低医学检测和治疗成本,保障人民生命和健康具有重要的意义。
发明内容
为解决上述问题,本申请提供一种水溶性好、生物相容性好、磁敏感性高MRI造影信号良好的超小粒径磁性纳米粒子,其特征在于,所述磁性纳米粒子的组成为任选自IB族金属的氧化物、IIB族金属的氧化物、IIIB族金属的氧化物、IVB族金属的氧化物、VB族金属的氧化物、VI族金属的氧化物、VII族金属的氧化物和VIII族金属氧化物中的一种或多种;所述磁性纳米粒子的粒径为0.5~15nm。
优选地,所述磁性纳米粒子的组成为任选自铁的氧化物、锌的氧化物、锰的氧化物、钆的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物和铬的氧化物中的一种或多种。
优选地,所述磁性纳米粒子含有Fe3O4、γ-Fe2O3、Mn3O4、GdO、Gd2O3、ZnO、MFe2O4或TMn2O4;其中MFe2O4中的M为任选自Zn、Co、Ni、Cr和Mn一种或多种;TMn2O4中的T为任选自Zn、Fe、Co、Ni和Cr的一种或多种。
优选地,所述磁性纳米粒子的粒径范围为1~10nm。
优选地,所述磁性纳米粒子的粒径范围为3~5nm。
优选地,所述磁性纳米粒子的粒径范围为2~5nm
本申请还提供了上述磁性纳米粒子的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:(a)将含有有机酸和/或有机酸盐的溶液,与含有金属离子的溶液混合,制得前驱体;
(b)将步骤(a)所得的前驱体置于有机醇中,在惰性气体保护下反应,制得所述磁性纳米粒子。
优选地,步骤(a)中所述有机酸中至少有一种有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸为油酸和/或亚油酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐为有机酸的金属盐和/或铵盐,有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐为油酸盐和/或亚油酸盐。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐任选自油酸的碱金属盐、油酸的碱土金属盐、油酸的铵盐、亚油酸的碱金属盐、亚油酸的碱土金属盐、亚油酸的铵盐中的一种或多种。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐为油酸钠和/或油酸钾。
优选地,步骤(a)中所述金属离子为任选自IB族金属离子、IIB族金属的离子、IIIB族金属的离子、IVB族金属的离子、VB族金属的离子、VI族金属的离子、VII族金属的离子和VIII族金属离子中的一种或多种。
优选地,步骤(a)中所述金属离子为任选自铁的离子、锌的离子、锰的离子、钆的离子、钴的离子、镍的离子和铬的离子中的一种或多种。
优选地,所述步骤(a)中,制备前驱体的温度为40~100℃。
优选地,所述步骤(b)中,在惰性气体保护下反应温度为250~400℃。
优选地,所述步骤(b)中,在惰性气体保护下反应时间为10~200分钟。
本申请还提供一种复合磁性纳米粒子,其特征在于,在磁性纳米粒子外面包裹有亲水聚合物;所述磁性纳米粒子的组成为任选自IB族金属的氧化物、IIB族金属的氧化物、IIIB族金属的氧化物、IVB族金属的氧化物、VB族金属的氧化物、VI族金属的氧化物、VII族金属的氧化物和VIII族金属氧化物中的一种或多种;所述磁性纳米粒子的粒径为0.5~15nm;所述复合磁性纳米粒子的粒径不大于60nm。
优选地,所述磁性纳米粒子的组成为任选自铁的氧化物、锌的氧化物、锰的氧化物、钆的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物和铬的氧化物中的一种或多种。
优选地,所述磁性纳米粒子含有Fe3O4、γ-Fe2O3、Mn3O4、GdO、Gd2O3、ZnO、MFe2O4或TMn2O4;其中MFe2O4中的M为任选自Zn、Co、Ni、Cr和Mn一种或多种;TMn2O4中的T为任选自Zn、Fe、Co、Ni和Cr的一种或多种。
优选地,所述磁性纳米粒子的粒径范围为1~10nm;所述复合磁性纳米粒子的粒径为5~30nm。
优选地,所述磁性纳米粒子的粒径范围为2~5nm;所述复合磁性纳米粒子的粒径为5~20nm。
优选地,所述亲水聚合物为任选自正硅酸乙酯、聚乙二醇、葡聚糖、聚丙烯酸、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(以下简称为KH560)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(以下简称为KH550)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(以下简称为F127)、聚氧代乙烯(5)壬基苯基醚(以下简称为CO-520)、白蛋白中的一种或多种。
优选地,所述亲水聚合物任选自正硅酸乙酯、聚乙二醇、葡聚糖和聚丙烯酸中的一种或多种。
本申请还提供上述复合磁性纳米粒子的制备方法,包含以下步骤:
(a)将含有有机酸和/或有机酸盐的溶液,与含有金属离子的溶液混合,制得前驱体;
(b)将步骤(a)所得的前驱体置于有机醇中,在惰性气体保护下反应,制得磁性纳米粒子;
(c)将步骤(b)所得磁性纳米粒子,置于亲水聚合物和/或含有亲水聚合物的溶液中,制得所述复合磁性纳米粒子。
优选地,步骤(a)中所述有机酸中至少有一种有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸为油酸和/或亚油酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐为有机酸的金属盐和/或铵盐,有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐为油酸盐和/或亚油酸盐。
优选地,步骤(a)中所述有机酸盐任选自油酸的碱金属盐、油酸的碱土金属盐、油酸的铵盐、亚油酸的碱金属盐、亚油酸的碱土金属盐、亚油酸的铵盐中的一种或多种。
优选地,步骤(a)中所述金属离子为任选自IB族金属离子、IIB族金属的离子、IIIB族金属的离子、IVB族金属的离子、VB族金属的离子、VI族金属的离子、VII族金属的离子和VIII族金属离子中的一种或多种。
优选地,步骤(c)所述亲水聚合物为任选自正硅酸乙酯、聚乙二醇、葡聚糖、聚丙烯酸、KH560、KH550、F127、CO-520、白蛋白中的一种或多种。
优选地,步骤(a)中所述金属离子为任选自铁的离子、锌的离子、锰的离子、钆的离子、钴的离子、镍的离子和铬的离子中的一种或多种。
优选地,所述步骤(a)中,制备前驱体的温度为40~100℃。
优选地,在惰性气体保护下反应温度为250~400℃。
优选地,在惰性气体保护下反应时间为10~200分钟。
优选地,步骤(c)中,所述磁性纳米粒子与亲水聚合物的重量比为1:5~25;优选范围为1:12~18,进一步优选的范围为1:14~16。
作为一个优选的实施方式,复合磁性纳米粒子的制备包括如下步骤:
(a)将油酸盐溶于有机溶剂混合液中,加入金属盐溶液中,40~100℃下反应,制得油酸金属前驱体;
(b)将前驱体溶于油醇中,高温下反应,制得氧化物纳米粒子;
(c)对制得的纳米氧化物进行表面改性或者包裹,用于包裹的亲水性聚合物包括正硅酸乙酯、聚乙二醇、葡聚糖、KH560、KH550、F127、聚丙烯酸、白蛋白。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用作吸波材料。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用于制造电子器件。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用作信息存储材料方面,特别是具有巨磁电阻效应的磁性纳米粒子和复合磁性纳米粒子,用作信息存储材料,能够大幅提供存储密度。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用于磁共振成像造影剂,用于制备MRI成像用具有T1加权的磁共振成像信号的造影材料时,能够诊断早期肿瘤。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用于靶向药物。
本申请所提供的任一磁性纳米粒子和任一复合磁性纳米粒子,均可用于细胞分离技术。
本申请所述技术方案的有益效果为:
(1)所提供的磁性纳米粒子和复合磁性纳米粒子,具有粒径分布均匀、尺寸可控、水溶性好、生物相容性好等优点;
(2)所提供的磁性纳米粒子和复合磁性纳米粒子,均可用于吸波材料、电子器件制造、信息存储材料、磁共振成像造影剂、靶向药物以及细胞分离等方面;
(3)所提供的磁性纳米粒子和复合磁性纳米粒子,具有医学MRI造影功能,与医学上临床应用的钆络合物造影剂相比,造影性能得到显著提高,可用于肿瘤的早期发现和诊断。
(4)所提供的制备方法简单,易于大规模生产。
应理解,在本申请披露的技术方案范围内中,本申请的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本申请方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
附图说明
图1为实施例2所制备的Fe3O4磁性纳米粒子样品的表征图,其中(a)为透射电镜照片;(b)为高分辨透射电镜照片;(c)为电子能谱图;(d)为M-H磁性曲线。
图2为实施例2所制备的Fe3O4磁性纳米粒子的磁共振成像测试T1/T2加权成像图。
图3为实施例3所制备的Mn3O4磁性纳米粒子样品的表征图,其中(a)为透射电镜照片;(b)为高分辨透射电镜照片;(c)为电子能谱图;(d)为M-H磁性曲线。
图4为实施例3所制备的Mn3O4磁性纳米粒子的磁共振成像测试T1/T2加权成像图。
图5为实施例4所制备的GdO磁性纳米粒子样品的表征图,其中(a)为透射电镜照片;(b)为高分辨透射电镜照片;(c)为电子能谱图。
图6为实施例4所制备的GdO磁性纳米粒子的磁共振成像测试T1/T2加权成像图。
图7为实施例5所制备的ZnO磁性纳米粒子样品的表征图,其中(a)为透射电镜照片;(b)为高分辨透射电镜照片;(c)为电子能谱图。
图8为实施例9所制备的二氧化硅包裹Fe3O4的复合磁性纳米粒子样品的表征图,其中(a)为透射电镜照片;(b)为高分辨透射电镜照片。
具体实施方式
本申请披露了一种简便通用的制备磁性纳米粒子的制备方法,再用稳定剂(例如亲水性聚合物)对其表面进行改性或者包裹,从而获得稳定的磁性纳米粒子复合物。通过控制稳定剂用量等达到控制复合物的粒径,使其对肿瘤组织具有较好的透过性及滞留效应(EPR效应,即被动靶向肿瘤作用)。加上通过MRI加权成像图对其造影功能进行评价。在此基础上完成了本申请所述技术方案。
所述磁性纳米粒子具体通过以下步骤制备:
(a)将油酸盐溶于有机溶剂混合液中,加入金属盐溶液中,40-100℃下反应,制得油酸金属前驱体;
(b)将前驱体溶于油醇中,高温下反应,制得磁性氧化物纳米粒子;
(c)对制得的磁性纳米粒子的表面进行改性或者包裹,从而制得稳定的磁性纳米粒子复合物。
将所制备的磁性纳米粒子装入试剂瓶中,放入约4℃的冰箱中待用作MRI造影材料;或将生成物进行透析,并进行冷冻干燥处理后得到粉末状产物备用作制备MRI造影材料。
通过上述方法制备的磁性纳米粒子复合物能均匀分散在水溶液中,在4℃的环境中可以长期保存,无沉淀现象发生,证明磁性纳米粒子复合物具有很好的分散性和水溶稳定性。
本申请提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,说明书中所揭示的各个特征,可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
下面结合实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
未做特殊说明的情况下,本申请通用的测试条件如下:
(1)透射电镜表征(简称TEM表征)
在JEOL-2100型透射电子显微镜上进行,测试条件:200Kv,101μA。
(2)高分辨率透射电镜表征(简称HRTEM表征)
在JEOL-2100型透射电子显微镜上进行,测试条件:200Kv,101μA。
(3)电子能谱表征(简称EDS表征)
在JEOL-2100透射电子显微镜上进行,测试条件:200Kv,101μA。
(4)粒径测定
根据ImageJ统计结果表征粒径分布(不规则形状就按形状中的最大距离测量值)。
(5)M-H曲线表征
在Model-9 PPMS型物理测试系统上进行,测试条件:300k,-30-30kOe。
(6)MRI表征
测试条件为T1:TR=8000ms,TE=200ms,T2:TR=4000ms,TE=200ms。
实施例1制备油酸金属前驱体
(1)称取3~3.5g金属盐,在室温磁力搅拌下,将其溶解到15mL水溶液中,得到A溶液待用;
(2)称取7~11g油酸钠,在室温磁力搅拌下,将其溶解到5mL水、25mL乙醇和45mL环己烷混合溶液中,以确保油酸钠充分溶解,得到B溶液待用;
(3)将B溶液加入A溶液中,在80℃下,磁力搅拌4小时;
(4)待上述反应液冷却至室温,将其倒入分液漏斗静置,收集有机溶剂层;
(5)用温水洗涤有机层溶液,洗涤3次;
(6)将上一步的反应物在40℃下干燥24小时,将环己烷蒸发干净,制得油酸金属前驱体。
实施例2
(1)称取2g油酸铁前驱体,室温机械搅拌下,将其溶解到18mL油醇中;
(2)加热至320℃,在N2保护下机械搅拌1小时,得到磁性Fe3O4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用丙酮将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性Fe3O4纳米粒子溶液。
采用TEM、HRTEM、EDS和M-H对制得的磁性Fe3O4纳米粒子进行分析,结果如图1(a-d)所示,结果表明纳米粒子的分散性好,粒径均匀,且具有一定晶格特征,根据ImageJ统计结果,粒径为4nm。
对制得的磁性Fe3O4纳米粒子进行MRI的T1加权成像。MRI测试条件为T1:TR=8000ms,TE=200ms,T2:TR=4000ms,TE=200ms。从图2可以看出,与水溶液的T1加权成像图片对比,磁性Fe3O4纳米粒子T1加权成像图片明显变亮,证明所制得的磁性Fe3O4纳米粒子可以作为很好的T1造影材料。
实施例3
(1)称取3g油酸锰,室温机械搅拌下,将其溶解到30mL油醇中;
(2)加热至380℃,在N2保护下机械搅拌10分钟,得到磁性Mn3O4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用丙酮将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性Mn3O4纳米粒子溶液。
采用TEM、HRTEM、EDS和M-H对制得的磁性Mn3O4纳米粒子进行分析,结果如图3(a~d)所示,结果表明纳米粒子的分散性好,粒径均匀,且具有一定晶格特征,根据ImageJ统计结果,粒径为3.5nm。
对制得的磁性Mn3O4纳米粒子进行MRI的T1加权成像。MRI测试条件为T1:TR=8000ms,TE=200ms,T2:TR=4000ms,TE=200ms。从图4可以看出,与水溶液的T1加权成像图片对比,磁性Mn3O4纳米粒子T1加权成像图片明显变亮,证明所制得的磁性Mn3O4纳米粒子可以作为很好的T1造影材料。
实施例4
(1)称取2g油酸钆,室温机械搅拌下,将其溶解到18mL油醇中;
(2)加热至280℃,在N2保护下机械搅拌90分钟,得到磁性GdO纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用丙酮将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性GdO纳米粒子溶液。
采用TEM、HRTEM、EDS和M-H对制得的磁性GdO纳米粒子进行分析,结果如图5(a~c)所示,结果表明纳米粒子的分散性好,粒径均匀,且具有一定晶格特征,根据ImageJ统计结果,粒径为1.5nm。
对制得的磁性GdO纳米粒子进行MRI的T1加权成像。MRI测试条件为T1:TR=8000ms,TE=200ms。从图6可以看出,与水溶液的T1加权成像图片对比,磁性GdO纳米粒子T1加权成像图片明显变亮,证明所制得的磁性GdO纳米粒子可以作为很好的T1造影材料。
实施例5
(1)称取2g油酸锌,室温机械搅拌下,将其溶解到18mL油醇中;
(2)加热至380℃,在N2保护下机械搅拌50分钟,得到磁性ZnO纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用环己烷将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性ZnO纳米粒子溶液。
采用TEM、HRTEM、EDS和M-H对制得的磁性ZnO纳米粒子进行分析,结果如图7(a~c)所示,结果表明纳米粒子的分散性好,粒径均匀,且具有一定晶格特征,根据ImageJ统计结果,粒径为10nm。
实施例6
(1)称取2g油酸铁,室温机械搅拌下,将其溶解到18mL油醇中;
(2)加热至300℃,在N2保护下机械搅拌40分钟小时,得到磁性Fe3O4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用环己烷丙酮混合液将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性Fe3O4纳米粒子溶液。
采用TEM对制得的超小Fe3O4纳米粒子进行分析,根据ImageJ统计结果,粒径分布在2.5nm。
实施例7
(1)称取2g油酸铁+2g油酸锰,室温机械搅拌下,将其溶解到25mL油醇中;
(2)加热至250℃,在He保护下机械搅拌80分钟,得到磁性FexMn1-xO4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用环己烷丙酮水的混合液将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性ZnO纳米粒子溶液。
采用TEM对制得的磁性FexMn1-xO4纳米粒子进行分析,根据ImageJ统计结果,粒径为2nm。
实施例8
(1)称取3.5g油酸锰,室温机械搅拌下,将其溶解到18mL油醇中;
(2)加热至290℃,在Ar保护下机械搅拌3小时,得到超小Mn3O4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用环己烷丙酮水的混合液将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性Mn3O4纳米粒子溶液。
采用TEM对制得的超小Mn3O4纳米粒子进行分析,根据ImageJ统计结果,粒径为14nm。
实施例9
(1)称取3g油酸铁,室温机械搅拌下,将其溶解到24mL油醇中;
(2)加热至320℃,在N2保护下机械搅拌1小时,得到磁性Fe3O4纳米粒子;
(3)待上述反应液冷却至室温,用丙酮将反应液洗涤三次,得到纯净的磁性Fe3O4纳米粒子溶液。
(4)将纯净的粒径超Fe3O4纳米粒子溶液在40℃下干燥24小时,得到粉末状Fe3O4纳米粒子。
(5)在超声条件下,将10mg Fe3O4溶于10mL环己烷,F120溶于20mL环己烷,两溶液机械搅拌下混合,再加入400mL氨水,搅拌反应1小时。
(6)加入150mL正硅酸乙酯,机械搅拌反应24小时,制得包裹有SiO2壳层的超小Fe3O4纳米粒子复合物。
采用TEM对制得的磁性Fe3O4纳米粒子复合物进行分析,结果如图8所示,表明纳米粒子的分散性好,粒径均匀,根据ImageJ统计结果,粒径分布在25~30nm。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但并不是用来限定权利要求,任何本领域技术人员在不脱离本发明精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种复合磁性纳米粒子的制备方法,其特征在于,具体步骤为:
(a)将含有有机酸和/或有机酸盐的溶液,与含有金属离子的溶液混合,制得前驱体;
所述有机酸中至少有一种有机酸为具有16~24个碳原子数,含有一个羧基的直链不饱和有机酸;
(b)将步骤(a)所得的前驱体置于有机醇中,在惰性气体保护下反应,制得磁性纳米粒子;
其中,反应条件为320~400℃反应10~200分钟;
(c)将步骤(b)所得磁性纳米粒子,置于亲水聚合物和/或含有亲水聚合物的溶液中,搅拌,制得所述复合磁性纳米粒子;
所述复合磁性纳米粒子包括磁性纳米粒子和包裹在所述磁性纳米粒子表面的亲水聚合物;
所述磁性纳米粒子的粒径范围为2~5nm;
所述复合磁性纳米粒子的粒径为25~30nm。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁性纳米粒子含有Fe3O4、γ-Fe2O3、Mn3O4、GdO、Gd2O3、MFe2O4或TMn2O4、或者所述磁性纳米粒子含有Fe3O4、γ-Fe2O3、Mn3O4、GdO、Gd2O3、MFe2O4或TMn2O4与ZnO的混合物;
其中MFe2O4中的M为任选自Zn、Co、Ni、Cr和Mn一种或多种;TMn2O4中的T为任选自Zn、Fe、Co、Ni和Cr的一种或多种;
所述亲水聚合物为任选自以下物质的聚合物:正硅酸乙酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(a)中所述有机酸为油酸和/或亚油酸;
步骤(a)中所述有机酸盐为任选自油酸的碱金属盐、油酸的碱土金属盐、油酸的铵盐、亚油酸的碱金属盐、亚油酸的碱土金属盐、亚油酸的铵盐中的一种或多种;
步骤(a)中所述金属离子为任选自铁的离子、锰的离子、钆的离子、钴的离子、镍的离子和铬的离子中的一种或多种,或者所述金属离子为任选自铁的离子、锰的离子、钆的离子、钴的离子、镍的离子和铬的离子中的一种或多种与锌的离子的混合。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(b)中所述有机醇为油醇。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(c)所述亲水聚合物为任选自以下物质的聚合物:正硅酸乙酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(a)中,制备前驱体的温度为40~100℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(c)中磁性纳米粒子与亲水聚合物的重量比为1:12~18。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(c)中,磁性纳米粒子与亲水聚合物的重量比为1:5~25。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(c)中磁性纳米粒子与亲水聚合物的重量比为1:14~16。
10.权利要求1至9任一项所述的方法制备得到的复合磁性纳米粒子在吸波材料的应用、在电子器件制造方面的应用、在信息存储材料方面的应用、在磁共振成像造影剂中的应用、在靶向药物中的应用、在细胞分离中的应用。
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