磁性納米粒子的表面功能化修飾.pdf

1、近年來，F(xiàn)e3O4 磁性納米粒子已在核磁共振成像、靶向藥物、酶的固定、免疫測定、組織修復(fù)及細胞分離等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。這些生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用都要求磁性納米粒子無毒、生物相容性好，具有高的磁響應(yīng)性、小的粒徑和窄的粒度分布，因此必須對磁性納米粒子進行表面修飾。
　　 本文首先采用葡聚糖天然高分子對Fe3O4磁性納米粒子進行表面修飾，在實驗過程中改變常規(guī)的堿性環(huán)境反應(yīng)的方式，而使包覆反應(yīng)在0.075M的檸檬酸鈉溶液體系中反應(yīng)

2、。通過對傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、X 射線光電子能譜(XPS)和熱重(TG)測試結(jié)果的分析，對葡聚糖表面修飾磁性納米粒子的反應(yīng)機制進行了推理，并探討了檸檬酸鈉在反應(yīng)過程中的作用。
　　 研究表明，納米粒子表面成功連接上了葡聚糖修飾劑，經(jīng)葡聚糖大分子的表面修飾，磁性納米粒子的水合粒徑減小且粒度分布變窄；修飾后的納米粒子表面靜電排斥力增加從而能夠穩(wěn)定分散在生理環(huán)境中，飽和磁化強度增大、順磁性有所提高。其次采用檸檬酸有機小分子對

3、Fe3O4納米粒子進行羧基化表面修飾，通過對不同實驗條件所得樣品進行動態(tài)光散射粒徑測試，確定了最佳實驗條件及反應(yīng)產(chǎn)物的后處理方法；經(jīng)分析討論得出包覆反應(yīng)的表面修飾機制：CA通過Fe-O-C共價鍵連接到Fe3O4納米粒子表面，CA的-COO與Fe3O4納米粒子表面的結(jié)合方式為二齒螯合。修飾后的Fe3O4/CA復(fù)合納米粒子表面帶有大量的負電荷，粒徑有所減小且分散性有明顯改善。而且納米粒子由于表面羧基的存在大大提高了水溶性，延長了在生物體內(nèi)的

4、血液循環(huán)時間。CA修飾后的納米粒子仍然保持了Fe3O4磁性納米粒子較高的飽和磁化強度和很好的順磁性。此外，采用ICP-MS對Fe3O4/CA 復(fù)合粒子進行鐵含量及雜質(zhì)含量的測試，將得到的鐵含量結(jié)果與熱重分析結(jié)果對比，經(jīng)分析討論后認為ICP-MS表征后的結(jié)果比較準確可靠，進行生物實驗時應(yīng)以ICP-MS 所測鐵含量為依據(jù)。最后采用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑對Fe3O4 納米粒子進行氨基化表面修飾，分析并討論了反應(yīng)條件對產(chǎn)物性能的影響，總結(jié)

5、出最佳的實驗反應(yīng)條件；氨基硅烷成功地通過Fe-O-Si鍵連接到納米粒子表面，表面修飾后的復(fù)合納米粒子包含了5[％]的APTES和94[％]的Fe3O4。通過熱重分析的數(shù)據(jù)結(jié)果，計算出了APTES分子對Fe3O4納米粒子表面的包覆情況。
　　 本實驗得到的復(fù)合納米粒子并沒有達到完整均勻的單分子層包覆，而只達到了65[％]的單分子層包覆。究其原因可能是由于Fe3O4納米粒子表面的不完全羥基化或表面氨基硅烷分子的空間排斥作用所導(dǎo)致。氨