羧基功能化納米磁性粒子的合成、表征及在質(zhì)粒DNA純化中的應(yīng)用.pdf

1、納米磁性粒子(magneticnanoparticles，MNPs)是以磁性Fe3O4或γ-Fe2O3等為晶核，高分子基質(zhì)或表面活性劑為殼經(jīng)包被或包埋而形成的一種新型復(fù)合功能材料。除了微米級(jí)磁性微球所具有的超順磁性和功能基特性外，納米磁性粒子還具有尺寸小、偶聯(lián)容量大、擴(kuò)散速度快和懸浮穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為當(dāng)今生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的重要手段?；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，本文對(duì)具有生物學(xué)功能性的羧基功能化納米磁性粒子的合成、表征及其在質(zhì)粒DNA分離純化中的

2、應(yīng)用進(jìn)行了研究。 1采用化學(xué)共沉淀法制備出了超順磁性納米鐵氧體粒子。以NaOH為沉淀劑，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化了納米鐵氧體磁性粒子的制備工藝；探討了Fe2+/Fe3+比、成核溫度、晶化溫度和晶化時(shí)間等因素對(duì)產(chǎn)物粒徑及磁性能的影響；對(duì)納米鐵氧體粒子的晶相、粒徑和磁性等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明當(dāng)n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶1.65，成核和晶化溫度為63℃，反應(yīng)時(shí)間60min時(shí)得到粒徑約6～7nm，粒度分布均勻的尖晶石(spine

3、l)結(jié)構(gòu)鐵氧體；其飽和磁化強(qiáng)度為54.1emu/g，剩磁和矯頑力均為零，具有超順磁性；易氧化，經(jīng)干燥后變?yōu)棣?Fe2O3晶相。 2采用十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑對(duì)鐵氧體微晶進(jìn)行了表面改性。以甲苯為分散劑，借助超聲浴成功實(shí)現(xiàn)了納米鐵氧體磁性粒子由親水性向親油性的轉(zhuǎn)變，同時(shí)研究了超聲波處理方式對(duì)鐵氧體分散及包覆后粒徑的影響。結(jié)果表明，較長(zhǎng)的處理時(shí)間和大的超聲功率有利于鐵氧體粒子分散、改性和得到小的包覆粒徑。 3采用分散聚

4、合法合成了羧基修飾的單分散性納米磁性粒子。在上述磁流體中，加入一定量的偶聯(lián)劑磷酸雙-(甲基丙烯酸-2-羥乙酯)，交聯(lián)劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，功能單體甲基丙烯酸，并以過(guò)氧苯甲酰為引發(fā)劑通過(guò)控制條件進(jìn)行功能化包覆。對(duì)納米粒子的晶相、粒徑、磁含量、磁性和表面官能團(tuán)等進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示包覆粒子平均粒徑7±1nm，呈單分散狀態(tài)，沒(méi)有凝膠產(chǎn)生；晶相為γ-Fe2O3；磁含量達(dá)83％；比飽和磁化強(qiáng)度為47.2emu/g，剩磁和矯頑力均接近零，具有超

5、順磁性；粒子表面富含羧基。 4利用羧基功能化納米磁性粒子建立了從大腸桿菌中提取質(zhì)粒DNA的方法。基于SPRI(solidphasereversibleimmobilization)原理，以包覆粒子作為固相載體，考察了結(jié)合液濃度、吸附和解吸附溫度及時(shí)間、粒子用量及RNA酶等因素對(duì)質(zhì)粒DNA純度和回收率的影響。結(jié)果表明：當(dāng)PEG8000和NaCl分別為0.15g/mL和2.5mol/L，整個(gè)操作在室溫下完成時(shí)，可從1.5mL大腸桿菌