良分散性磁性壳聚糖纳米粒子的制备及吸附性能研究

采用原位共沉淀法,在碱性条件下以环氧氯丙烷为交联剂,制备出了具有超顺磁性、分散性良好的磁性壳聚糖纳米粒子。用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对纳米粒子的组成、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:用原位共沉淀法制备得到的磁性壳聚糖纳米粒子平均粒径约7nm,饱和磁化强度为73.5emu/g。与活性炭相比,磁性壳聚糖纳米粒子对偶氮染料具有很高的吸附容量和快速的吸附速率。     

表面羧基化Fe3O4磁性纳米粒子的快捷制备及表征

亲水性磁性纳米颗粒在生物科学领域有着广泛应用,本研究提出了一种快速对磁性纳米粒子表面进行羧基化的方法. 首先使用氯化铁和氯化亚铁为原料, 以油酸为表面活性剂, 通过共沉淀法制得油酸包覆的亲油性磁性纳米粒子, 然后用高锰酸钾进行原位氧化, 将覆盖在粒子表面的油酸中的C＝C键氧化成-COOH, 从而得到单层羧基功能化的亲水性磁性纳米粒子. 利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅利叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、振动样品磁强计(VSM)、Zeta电位分析仪等对其进行表征. 结果表明磁性纳米粒子表面被成功羧基化,粒子的平均直径约为9 nm,饱和磁化值为64.5 emu/g,剩磁和矫顽力近似为零,具有典型的超顺磁性. 羧基化磁性纳米粒子可在pH7-10的水溶液中形成稳定分散的磁流体,保存6周无沉淀出现.     

磁性纳米包覆微球的制备和磁性表征

以胶体球形粒子为基体发展起来的纳米包覆(nano鄄coating)技术近来引起人们的极大兴趣,这种纳米包覆技术得到的产物常常被称为核壳粒子(core鄄shellparticles)。这种包覆一般是将纳米颗粒直接吸附在核微球上,或者包覆材料控制沉淀在核微球上[1,2]。这些复合微球常常展现出独特的光、电、力学、化学、催化等性质,因而具有广泛的研究和应用前景[3~7]。近十几年来,用做磁感应成像的超顺磁材料得到了深入的研究[4]。一方面,磁性颗粒的尺寸、电荷和表面成分对其应用有很大影响[8,9],另一方面,材料的磁学性质又主要取决于磁颗粒的大小[10]。Xu和Lindlar制备了含超顺磁颗粒的聚合物胶体颗粒,被用于构建超顺磁性的光子晶体[11,12]。在聚合物微粒上包覆氧化铁颗粒通常采用表面沉淀或表面改性官能团诱导反应包覆的方法。但这些方法不能很好控制复合微粒的均一性和表面平整性;Caruso的层鄄层包覆法(Layer鄄byLayer)虽然实现了磁性颗粒包覆[13],然而这种方法非常繁琐而不利于广泛应用。本文报道了一种新的合成磁性包覆颗粒的方法,即以聚合物微球为基核,通过非均相种子生长法包覆磁性纳米颗粒,并研究了...     

乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子对酸性染料的吸附特性

利用乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子(EMCN)吸附酸性橙7 (AO7)和酸性橙10 (AO10). EMCN制备时先通过在由环已烷/正已醇、壳聚糖和铁盐组成的反相微乳体系中加NaOH溶液沉淀剂, 得到磁性壳聚糖纳米粒子, 再经乙二胺改性以增加氨基含量和提高吸附容量. 透射电镜表明, EMCN分散良好, 粒径15-40 nm. 吸附实验表明, AO7和AO10最佳吸附分别在pH 4.0和pH 3.0. EMCN具有粒径小和高表面活性, 因此吸附速率快. 吸附平衡符合Langmuir模型, AO7和AO10的最大吸附容量分别为3.47和2.25 mmol·g^-1. 热力学分析表明吸附过程放热, 且能自发进行. EMCN可用NH⁴OH/NH⁴Cl (pH 10.0)溶液再生并可重复使用.     

磁性壳聚糖微球用于脲激酶的固定化研究I. 磁性壳聚糖微球的制备和表征

为制备用于固定化酶的磁性壳聚糖微球,本文首先用化学共沉淀法制备了磁流体,随后在磁流体存在下进行壳聚糖和戊二醛的共聚反应。结果表明,磁流体中的Ｆｅ３Ｏ４以水化物的状态存在,其含量为２．０４％,平均粒径为０．２～０．５ｕｍ左右;磁性壳聚糖微球的弱碱交换量随交联度的增加而减小,质量磁化率与微球粒径成反比。该微球具有良好的磁响应性,在外加磁场下可被快速的从溶液中分离出来。     

壳聚糖纳米粒子荧光探针的制备和表征

通过低分子量的壳聚糖(LCS)聚阳离子与三聚磷酸钠(TPP)的静电作用制备纳米级壳聚糖微球,并利用壳聚糖链上丰富的氨基与荧光素异硫氰酸酯(FITC)反应从而制备纳米壳聚糖微球荧光探针(NFCS)。结果表明,当壳聚糖分子量为60000,LCS与TPP的质量比为6∶1时,可得到粒度均一的球形纳米粒子,平均粒径为40±3 nm。荧光倒置显微镜观察证实FITC结合到壳聚糖微球上。荧光光谱分析显示NFCS的最大激发波长、最大发射波长与游离态FITC无显著差异。光漂白实验证实NFCS的稳定性比游离态FITC有显著提高。     

羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子的合成及应用

通过合成油酸修饰的Fe3O4纳米粒子和羧甲基壳聚糖直接包埋油酸修饰的Fe3O4纳米粒子的两步合成法制备了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、振动样品磁强计和同步热分析测试技术对制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子进行了表征。所得磁性纳米粒子呈规则球形,粒径约为10 nm;表面含羧基,且具有很好的顺磁性和稳定性。考察了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子对阿霉素的载药量和对阿霉素在磷酸盐缓冲溶液中的缓释性能。结果表明,磁性纳米粒子对阿霉素展示了较高的载药量(91.8 mg/g),结合了阿霉素的磁性复合物对阿霉素的缓释作用明显,说明制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子有望作为治疗肿瘤的纳米磁靶向药物输送载体。     

一种新型磁性纳米基因载体的制备与表征

制备了一种新的基因载体材料———赖氨酸修饰的壳聚糖(CTS-lys)包裹的磁性纳米颗粒. 优化制备了CTS-lys原料, 红外(IR)和核磁(1H-NMR)检测结果表明壳聚糖的大量氨基被赖氨酸修饰. 通过共沉淀方法, 制备了赖氨酸修饰的壳聚糖磁性纳米颗粒(CTS-lys-MNPs). 利用透射电镜(TEM)、激光粒度分析仪、磁力计(VSM)和X射线衍射(XRD)对CTS-lys-MNPs进行了表征, 并通过U293细胞, 研究了CTS-lys-MNPs的细胞毒性. 结果表明, CTS-lys-MNPs的平均粒径为100 nm, 具有较好的超顺磁性和较低的细胞毒性; 在此基础上, 通过凝胶电泳实验观察了CTS-lys-MNPs和DNA的结合情况, 并通过单光子发射型计算机断层显像仪(SPECT) 研究了CTS-lys-MNPs和DNA的复合物在动物体内跨越血脑屏障的能力. 结果表明, CTS-lys-MNPs 是一种较好的磁靶向基因载体并能成功地跨越血脑屏障.     

荧光磁性纳米复合颗粒的制备及展望

荧光磁性纳米复合颗粒同时具备荧光发射和磁响应双功能,在生物医用领域展现出巨大的应用潜力,因而近年来受到广大研究者的高度关注.本文综述了荧光磁性纳米复合颗粒的主要制备方法,将其归类为包覆法、偶联法和种晶生长法三种策略,评述了这三种策略的优缺点,提出了当前研究工作中需要解决的问题,并对今后的研究发展方向进行了展望.     

壳聚糖/聚丙烯酸纳米粒子对蛋白质的吸附行为

以马来酸酐改性的壳聚糖(MAH-chitosan)和丙烯酸(AA)为单体,采用反相微乳液聚合法制备了AA含量分别为77%(AA-Cs)和29%(Cs-AA)壳聚糖/聚丙烯酸复合纳米粒子。TEM结果表明,该复合纳米粒子平均粒径为125~150nm,进而研究了其对牛血红蛋白(Hb)、牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(Ly)吸附和脱附行为。AA-Cs对各种蛋白的吸附量均较高;而Cs-AA对3种蛋白的吸附则具有一定选择性。AA-Cs对等电点低于脱附pH值的Hb的脱附量较大。Cs-AA粒子在较低pH值(pH=3.4)时对吸附有利,但在高pH值(pH=6.6)进行吸附时,对脱附更为有利。     

赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体的制备和表征

本文设计并合成了良好水溶性的赖氨酸修饰壳聚糖,并对制备工艺进行了优化.产物通过红外(FTIR)和核磁(1H-NMR)进行了表征,并将其作为壳层材料制备了赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体.通过光电能谱(XPS)、透射(TEM)、激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、磁性能测试(VSM)对载体进行了表征.结果表明,制备的赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体表面带有大量的氨基(-NH2),粒径分布较为均一(100nm左右),形貌较为规则,并具有良好的超顺磁性,因而该载体具有更加良好的性能.     

磁性壳聚糖的制备及其对三价锕系和镧系元素的吸附性能研究

通过将脱乙酰度为８５％的壳聚糖,包敷在由二阶和三阶的铁离子共沉淀制得的Ｆｅ３Ｏ４磁子表面,用环氧氯丙烷作为交联剂进行交联制成磁性壳聚糖（简称ＭＣ）,所得的ＭＣ的比表面积为８４．３ｍ＾２／ｇ,表观比重为０．６６６ｇ／ｍｌ。ＭＣ在硝酸介质中稳定,介质的ＰＨ大于２后,ＭＣ对金属离子有明显的吸附作用,在ＰＨ大于５后ＭＣ对镧系和锕系元素的吸附率为９５￣９９％。ＭＣ吸附金属离子的顺序是Ａｍ（Ⅲ）〉Ｃｍ（Ⅲ）〉     

层层自组装修饰磁性纳米粒子及蛋白质吸附研究

采用层层自组装技术将聚天冬胺酸和聚乙二胺修饰到磁性纳米粒子表面上, 并研究了修饰后的磁性纳米粒子的zeta电势变化和对蛋白质的吸附. 先通过化学共沉淀的方法获得了四氧化三铁磁性纳米粒子, 然后利用层层自组装的方法对纳米粒子进行了修饰. 用TEM表征了纳米粒子的尺寸. 用红外光谱表征了修饰过程中磁性纳米粒子表面组成的变化情况. 研究了修饰过程对磁性纳米粒子的zeta电势的影响. zeta电势的正负和大小与表面连接的分子的带电性质有关. 磁性纳米粒子的等电点接近中性. 聚天冬胺酸修饰的磁性纳米粒子的Zeta电势为负值. 在聚乙二胺溶液的pH＝11时获得的双层修饰的磁性粒子的等电点接近9, 并且等电点随聚乙二胺溶液的pH的减小而减小. 结果也表明在pH＝7.4时具有不同表面电荷的磁性纳米粒子通过静电作用选择性地吸附蛋白质.     

靶向MPO的磁性纳米粒子的制备与表征

将表面含有大量氨基的树枝状分子聚酰胺-胺与油溶性的氧化铁纳米粒子(IONPs)进行配体交换,制备了水溶性氧化铁纳米粒子,将动脉粥样硬化斑块中髓过氧化物酶(MPO)的靶向分子5-羟色胺(5-HT)接枝到以树枝状分子为载体的体系上,最后得到树枝状分子包覆IONPs纳米粒子-g-PEG-g-5-羟色胺(5-HTPEG-G3.0@IONPs),可以作为一种靶向动脉粥样硬化斑块的核磁造影成像剂.通过测试产物的红外光谱(FTIR),证明合成了5-HT-PEG-G3.0@IONPs纳米粒子.TEM测试结果表明该纳米粒子的的粒径约为10 nm左右,DLS测试结果显示的粒径约为31.0 nm.利用5-HT具有紫外特征吸收峰(276 nm),确定了终产物中5-HT的接枝量为6.19μg/mg.TGA结果表明5-HT-PEG-G3.0@IONPs的氧化铁含量为2 wt%.VSM测试结果表明该产物具有超顺磁性,且饱和磁化强度为1.47 A·m2/kg.     

壳聚糖亲和磁性毫微粒的制备及其对蛋白质的吸附性能研究

以壳聚糖为包裹材料包埋自制的磁流体 ,制备了具有核 壳结构的磁性毫微粒 ,并偶联色素配基CibacronBlue 3GA(偶联量 1 4 .5μmol/mL)得到了一种新型亲和磁性毫微粒 .结果表明 ,所得亲和磁性微球具有较窄的粒径分布、形状规整 .以牛血清白蛋白 (BSA)和溶菌酶 (Lys)为目标蛋白 ,考察了该亲和磁性毫微粒的吸附性能 ,发现其对BSA和Lys的吸附量分别为 4和 2 8mg/g,吸附行为满足Langmuir吸附等温式 ,且对时间依赖性小而对溶液离子强度敏感 .     

肿瘤靶向PEI包覆磁性纳米凝胶的光化学制备及表征

以聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine, PEI)为预聚体, H2O2为抽氢剂, 采用光化学方法制备了PEI包覆的磁性纳米凝胶(PEI-Fe3O4), 在PEI-Fe3O4表面共价偶联具有肿瘤靶向作用的叶酸分子(Folate, FA), 制备得到肿瘤靶向PEI包覆磁性纳米凝胶(FA-PEI- Fe3O4). 采用多种手段对PEI-Fe3O4及FA-PEI-Fe3O4进行了表征. 结果表明, FA-PEI-Fe3O4平均粒径为140 nm, 形状规则, 具有超顺磁性, 磁含量达到22.4%, 饱和磁化强度达65.6 A·m2·kg-1, 磁性纳米凝胶较高的磁响应性能和具有肿瘤靶向作用的叶酸分子的修饰, 为其作为潜在的肿瘤靶向载体奠定了基础.     

磁性羧甲基壳聚糖吸附分离孔雀石绿的研究

采用水热法制备Fe3O4磁性纳米粒子,再经反相乳液交联法,用戊二醛将羧甲基壳聚糖与Fe3O4结合。此方法制备的磁性羧甲基壳聚糖用TEM,FT-IR和PPMS表征,并用于孔雀石绿的吸附分离。对磁性羧甲基壳聚糖的吸附性能进行了分析,考察了动力学吸附方程和等温吸附线类型,讨论了不同p H值下磁性羧甲基壳聚糖对孔雀石绿的吸附情况,并探讨了制备的吸附剂的可重复利用性,在使用5次后,经10%的乙酸甲醇溶液解吸的磁性羧甲基壳聚糖对孔雀石绿的吸附率仍能达到94.97%。     

含稀土铕双功能荧光磁性纳米粒子的制备及性能表征

首先制备了油酸和十一烯酸钠改性的水基磁流体,然后在其存在的情况下,将可聚合的稀土铕配合物单体Eu(AA)3Phen(AA=丙烯酸,phen=邻菲罗啉)与苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油酯在过硫酸钾的引发下,进行无皂种子乳液聚合来制备荧光磁性高分子微球。 利用透射电子显微镜和动态光散射粒度仪表征了粒子的形貌及粒径,发现荧光磁性微球具有明显的核-壳结构及较窄的粒径分布;通过红外光谱和X射线衍射分析表征了粒子的化学及晶体结构;通过振动样品磁强计和荧光分光光度计表征粒子的磁性及荧光性能,发现荧光磁性微球具有超顺磁性,其荧光发射光谱在594和619 nm处出现Eu3+的特征荧光发射峰。     

壳聚糖的改性及其纳米粒子的制备

通过壳聚糖上的氨基与硬脂酸和硫辛酸的羧基脱水缩合反应,将硬脂酸和硫辛酸接枝在壳聚糖上,引入的疏水性基团使修饰的壳聚糖具有两亲性。对修饰壳聚糖残留的自由氨基进行甲基化,使氨基的pKa值由6.6增加到6.8~7.1。修饰的壳聚糖在水介质中经超声分散即可形成纳米粒子,纳米粒子的Zeta电位为正值,说明修饰壳聚糖中残留的氨基和甲基化的氨基处于纳米粒子的表面。纳米粒子经二硫苏糖醇还原,然后经空气中的氧气氧化,在纳米粒子中形成二硫键交联结构。     

基于磁性纳米颗粒和金纳米粒子构建DNA电化学生物传感技术

本文构建了一种基于纳米粒子、茎环DNA和丝网印刷电极(SPCE)的电化学生物传感技术用于乳腺癌基因的快速、灵敏检测。该传感技术中,探针DNA的两端分别标记了巯基和生物素,巯基用于与金纳米粒子(AuNPs)作用,生物素用于与磁性纳米颗粒(MNPs)表面修饰的链酶亲和素作用以达到富集的目的,之后利用SPCE进行电化学检测。无目标DNA存在时,双标记DNA保持茎环结构,使得生物素分子很难和MNPs上的亲和素接触。一旦加入目标DNA,茎环结构打开,生物素得以与MNPs上的链霉亲和素发生特异性结合,形成的复合物(MNPs-DNA-AuNPs)通过磁性富集到SPCE表面,从而获得AuNPs的电化学信号。该DNA电化学生物传感对单碱基错配有良好的分辨能力,完全互补DNA的检出限为8.0×10-13 mol/L。