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1、O_羧甲基化壳聚糖修饰磁性Fe_3O_4纳米粒子及其生物应用_陈丽娜陈丽娜等:O-羧甲基化壳聚糖修饰磁性Fe3O4纳米粒子及其生物应用＊O-羧甲基化壳聚糖修饰磁性Fe3O4纳米粒子及其生物应用陈丽娜1,周光明1,薛 莲2,刘 兰1,梁莉芳1,曾献生3,盛蓉生3(1.西南大学化学与生化学院,重庆400715;2.西南大学生命科学学院,重庆400715;3.卡南吉医药技术(上海)有限公司,上海201203)摘 要: 采用共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,用XRD测定粒子成分,用透射电镜和显微镜观测粒子形
2、貌,用震动样品磁场计测定Fe3O4粉末饱和磁化强度,再以O-羧甲基化壳聚糖修饰后,用红外光谱检测粒子成分。粒子性能良好,能很好的应用于生物分离,连接等。关键词: O-羧甲基壳聚糖;磁性Fe3O4纳米粒子;蛋白中图分类号: O69;TB332文献标识码:A文章编号:1001-9731(2008)07-1199-031 引 言壳聚糖是甲壳素经化学方法处理脱乙酰基后的产物,是一种天然———————————————————————————————————————————————的阳离子聚合物,无毒无害,易
3、生物降解,具有良好的生物相容性。将壳聚糖用于制备磁性纳米复合微球的研究很多,一般是采用包埋法,通过戊二醛等交联剂的作用,壳聚糖分子聚合包埋在磁性纳米粒子表面制备出核壳式复合微球[1,2]。也可用反向悬浮交联法,以石蜡为分散介质[3]。但是这种方法比较复杂,而且壳聚糖的低水溶性大大限制了它的应用范围。羧甲基壳聚糖是壳聚糖经羧甲基化反应后的一种衍生物,有O-羧甲基壳聚糖,N-羧甲基壳聚糖和O,N-羧甲基壳聚糖,适当控制反应条件就可以得到[3]。由于羧甲基的导入,羧甲基壳聚糖的水溶性比壳聚糖的得到大大提
4、高,O-羧甲基壳聚糖由于含有活性—COOH和—NH2基团,又无毒无害,因此在生物医药方面有很好的应用。实验通过化学共沉淀法制备出磁性Fe3O4纳米粒子,通过粒子表面的—OH和O-羧甲基壳聚糖上的—COOH连接,不需要加入交联剂,这种用O-羧甲基壳聚糖修饰的磁性Fe3O4纳米粒子上有—NH2(图1),进行生物蛋白连接试验表明基团活性没有被破坏。图1 6-O-羧甲基化壳聚糖通过—COOH连接到磁性纳米颗粒表面Fig16-O-caboxymethylchitosanconnectedtothemagne
5、ticnanoparticlesby—COOH———————————————————————————————————————————————2.2 O-羧甲基壳聚糖修饰磁性Fe3O4纳米粒子2 实 验试验采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,3+2+-2.1 试剂和仪器2Fe+Fe+8OH3O4↑+4H2O。以2∶1试剂:FeCl3·6H2O,AR;FeCl2·4H2O,AR;的比例把FeCl3·6H2O,FeCl2·4H2O溶解(通上N225%氨水,AR;O-羧甲基壳聚糖,羧化度≥60%。气保
6、护),用磁力搅拌器搅拌均匀,再与浓氨水混合在FeCl2·4H2O购于上海山海工学团实验二厂,O-羧甲恒速搅拌机上高速搅拌,室温(25℃)反应2h,在磁场基壳聚糖购于浙江金壳生物化学有限公司,其他购于下分离,制得具有超顺磁性的Fe3O4纳米粒子[4,5]。用-国药集团化学试剂有限公司。水洗涤粒子3次,除去氨水Cl等。仪器:SencoS312-210H恒速搅拌机;IKARET称取适量O-羧甲基壳聚糖加入水中,低温加热搅basic磁力搅拌器;KUDOS超声清洗仪;XSP-17CE生拌至糖溶解完全,控制糖
7、液黏度不能过大,形成透亮糖物倒置显微镜;JEOLLaB6型JEM-2010场发射透射液。将制得的磁性Fe3O4纳米粒子倒入糖液,搅拌分电镜;日本理学D/max-2500型X射线衍射仪;散均匀。70℃搅拌反应20min,磁铁吸下粒子用水洗NUM760振动样品磁强计;SpectrometerBrukerE-涤3次,再分散到糖液中,重复反应1次。最后洗涤好quinox55型红外光谱仪。的粒子分散到水溶液中保存。＊基金项目:上海市科技型中小企业技术创新基金资助项目—————————————————————
8、——————————————————————————(0502H100),重庆市自然科学基金资助项目(CSTC2007BB5370)收到初稿日期:2008-03-14收到修改稿日期:2008-05-16 通讯作者:周光明,,,,,2008年第7期(39)卷3 结果和讨论3.1 磁性Fe3O4纳米粒子结构表征从XRD谱图(图2)可看出,通过化学共沉淀法制备得到的磁性Fe3O4纳米粒子是标准的尖晶石型Fe3O4,能明显看到几个尖锐的尖晶石结构特征峰,粒子的粒径在10nm左右。图2 磁性
