專利名稱：一種磁性多孔γ－Fe的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性多孔γ-Fe2O3微球及其制備方法。
背景技術(shù)：
發(fā)展安全高效的藥物傳遞途徑和技術(shù)是促進(jìn)藥物臨床應(yīng)用的關(guān)鍵。無論是通過局部定向傳遞還是利用體內(nèi)循環(huán)作用于全身各部位，臨床應(yīng)用的藥物均需要達(dá)到既無明顯的毒副作用，又能在最小劑量范圍內(nèi)發(fā)揮藥效，同時易被患者接受的安全、廉價的有效輸送。
靶向藥物成功的解決了上述問題。它通過靶向載體將藥物輸送到病灶部位，并在病灶部位長時間釋放藥物，保持局部較高的藥物濃度，而正常組織中藥物濃度很低，帶來的好處是顯而易見的1).大大降低了藥物的使用量，減輕了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；2).提高了藥物療效，降低了毒副作用。
目前的靶向藥物大多是用磁性物質(zhì)作為靶向材料，經(jīng)表面改性后，在其表面接枝藥物，從而實現(xiàn)靶向定位；也有的是利用吸附性材料與磁性材料復(fù)合來制備靶向藥物載體，利用吸附性材料吸附或釋放藥物，利用磁性材料進(jìn)行靶向定位。但是由于靶向載體是復(fù)合材料，其中磁性材料的比例較低，不利于載體的靶向定位，降低了靶向治療的療效。Frank Caruso等人在《Chemistry Material》(2001年13卷109頁)和《Science》(1998年282卷1111頁)上用層一層包覆法制備了復(fù)合磁性微球，再經(jīng)過燒結(jié)可得磁性中空微球。
Srivastava等人在《Jjounal.Physics.Chemistry.B》(2002年108卷1879頁)中報道了用超聲化學(xué)方法制備介孔氧化鐵顆粒。
中科院理化研究所(公開號CN1279554C)采用煅燒法，通過緩慢升溫在無氧條件下將核/殼結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵復(fù)合微球中的有機(jī)核燒結(jié)掉從而制備了具有介孔結(jié)構(gòu)放入四氧化三鐵中空微球。
但是，上述文獻(xiàn)和專利報道的磁性中空微球，由于Fe3O4在空氣中易被氧化，容易形成磁性能不高的α-Fe2O3，同時由于作為核而存在的有機(jī)微球在高溫煅燒下會產(chǎn)生積碳，也會影響最終產(chǎn)物的磁性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種磁性多孔γ-Fe2O3微球及其制造方法，克服以往磁靶向藥物載體磁性不高的缺點，以滿足磁靶向藥物載體應(yīng)用需求。
所說的磁性多孔γ-Fe2O3微球，其粒徑為80～600納米，殼層由5～40納米的γ-Fe2O3構(gòu)成的棕褐色粉末，比表面積為35～50m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為40～60emu/g。
本發(fā)明的磁性多孔γ-Fe2O3微球的制備方法，包括如下步驟將核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球，在空氣氣氛中200～350℃下氧化1～4小時，然后將其加入有機(jī)溶劑中，靜置，優(yōu)選靜置1～4小時，收集磁性物質(zhì)，洗滌，在0.08～0.09MPa，40～80℃下干燥，獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球，粒徑為80～600納米，收率為60～70％。
所說的二價鐵鹽為硫酸亞鐵，氧化溫度為200～350℃，優(yōu)選溫度為250～300℃。
所說的有機(jī)溶劑為為易溶解聚苯乙烯的試劑，優(yōu)選N，N-二甲基甲酰胺、苯、甲苯或二甲苯、丁酮或丙酮；所說的核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球，其殼層為納米磁性四氧化三鐵顆粒，核為高分子聚合物，納米復(fù)合微球粒徑為80～600納米；所說的高分子聚合物為聚苯乙烯；有機(jī)溶劑中，納米復(fù)合微球的含量為0.5～2g/100ml；所說的核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球可采用Shengmiao Zhang等在《China-Japan JointSeminar of Green Composites》(2005年10月15～16頁)上發(fā)表的方法進(jìn)行制備，推薦的方法如下(1)將水和過硫酸銨的溶液(A)與單體苯乙烯和單體丙烯酸的混合單體(B)在氮氣氣氛中，70～90℃反應(yīng)6～12小時，獲得有機(jī)微球乳液，有機(jī)微球乳液中的納米復(fù)合微球，為表面帶羧基的聚苯乙烯微球，粒徑為75～500納米，優(yōu)選為75～220納米，固含率為10～20wt％；以溶液(A)與混合單體(B)的總重量計，過硫酸銨的重量濃度為1～2％，單體苯乙烯的重量濃度為83～97％，單體丙烯酸的重量濃度為1～15％，余量為水；(2)將水、表面活性劑和尿素加入上述的有機(jī)微球乳液，攪拌，再加入二價鐵鹽溶液，在70～90℃，反應(yīng)2～6小時，收集其中的磁性物質(zhì)，40～80℃烘干，得到核/殼結(jié)構(gòu)的納米磁性四氧化三鐵顆粒包覆的無機(jī)/有機(jī)復(fù)合微球；所述的混合溶液中的水∶表面活性劑∶二價鐵鹽∶尿素的摩爾比是10000∶0.03～0.15∶0.3～3∶50～300；優(yōu)選為10000∶0.03～0.15∶1～3∶100～200。
所說的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
本發(fā)明采用的原料廉價、工藝簡便，所采用的燒結(jié)結(jié)合溶劑溶解的脫模工藝能令脫模徹底、減少積碳、防止孔洞坍塌，從而獲得磁性和吸附能力俱佳的產(chǎn)品，同時γ-Fe2O3較之Fe3O4的穩(wěn)定性高，在空氣中可長期保存，不會因氧化而影響磁性，制備磁性多孔γ-Fe2O3微球，該微球能在空氣中穩(wěn)定存放，磁性較高，適合直接作為磁靶向藥物載體。


圖1為多孔γ-Fe2O3微球透射電子顯微鏡照片(圖中標(biāo)尺50nm)。
圖2為多孔γ-Fe2O3微球X射線衍射圖。
具體實施例方式
實施例1有機(jī)微球乳液的制備(1)將水和過硫酸銨的溶液(A)與單體苯乙烯和單體丙烯酸的混合單體(B)在氮氣氣氛中，80℃反應(yīng)12小時，獲得有機(jī)微球乳液，有機(jī)微球乳液中的納米復(fù)合微球，粒徑為190納米，固含率為15wt％；
以溶液(A)與混合單體(B)的總重量計，過硫酸銨的重量濃度為1.5％，單體苯乙烯的重量濃度為90％，單體丙烯酸的重量濃度為7％，余量為水；取上述的聚苯乙烯微球(190納米)乳液10毫升，加入3000ml去離子水和2.32g十二烷基硫酸鈉，并攪拌均勻。再加入3.32gFeSO4·7H2O和80g尿素溶解均勻后，將此混合溶液放入90℃的烘箱中反應(yīng)4小時后取出，把普通磁鐵放在燒杯底部，將磁性物質(zhì)吸引至燒杯底，然后將上層清液倒出，再用去離子水洗滌，重復(fù)以上步驟4次，將沉積于燒杯底的磁性物質(zhì)在0.08MPa，40℃下真空干燥5小時，得到核為190納米，殼層是由粒徑為10納米的磁性四氧化三鐵顆粒包覆的磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球，平均粒徑為205納米。
取所制磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球2g，加入瓷方舟中，再放入管式爐中，空氣氣氛下，以10℃/分鐘的速度升至250℃，在此溫度下保持2小時，之后再以10℃/分鐘的速度冷卻至室溫，得到γ-Fe2O3顆粒包覆的γ-Fe2O3/聚苯乙烯復(fù)合微球，將此微球加入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌后靜置10小時，再進(jìn)行磁性分離，將沉淀放入真空干燥箱中70℃下干燥5小時，最終獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球。平均粒徑為190納米，比表面積50m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為60emu/g。
產(chǎn)物根據(jù)透射電子顯微鏡分析為多孔中空微球，見附圖1；TMP-7BH儀測試其比飽和磁性強(qiáng)度60emu/g，剩余磁化強(qiáng)度2.39emu/g；TRISTAR3000BET儀測試比表面積為50m2/g；X射線衍射圖譜(見附圖2)，表明產(chǎn)品中γ-Fe2O3相作為主相存在。
實施例2聚苯乙烯微球乳液的制備方法同實施例1。
取自制的聚苯乙烯顆粒(90納米)乳液10毫升，加入3000ml去離子水和2.20g十二烷基磺酸鈉，并攪拌均勻。再加入3.32gFeSO4·7H2O和80g尿素溶解均勻后，將此混合溶液放入80℃的烘箱中反應(yīng)6小時。然后用磁鐵進(jìn)行磁性分離，去掉上層清液，再加入2升去離子水，再次進(jìn)行磁性分離，如此重復(fù)三次。在40℃下真空干燥5小時，得到核為75納米，殼層是由粒徑為5納米的磁性四氧化三鐵顆粒包覆的磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球，平均粒徑為100納米。
取所制磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球2g，加入瓷方舟中，再放入管式爐中，空氣氣氛下，以10℃/分鐘的速度升至300℃，在此溫度下保持1.5小時，之后再以10℃/分鐘的速度冷卻至室溫，得到γ-Fe2O3顆粒包覆的γ-Fe2O3/聚苯乙烯復(fù)合微球，將此微球加入二甲苯中，攪拌后靜置5～10小時，再進(jìn)行磁性分離，將沉淀放入真空干燥箱中70℃下干燥5小時，最終獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球。平均粒徑為100納米，比表面積50m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為55emu/g，收率為70％。
實施例3聚苯乙烯微球乳液的制備方法同實施例1。
取自制的聚苯乙烯顆粒(190納米)乳液10毫升，加入3000ml去離子水和2.20g十二烷基硫酸鈉，并攪拌均勻。再加入11.56gFeSO47H2O和150g尿素溶解均勻后，將此混合溶液放入90℃的烘箱中反應(yīng)4小時。把普通磁鐵放在燒杯底部，將磁性物質(zhì)吸引至燒杯底，然后將上層清液倒出，再用去離子水洗滌，重復(fù)以上步驟4次，將沉積于燒杯底的磁性物質(zhì)在0.09MPa，40℃下真空干燥5小時，得到核為190納米，殼層是由粒徑為15納米的磁性四氧化三鐵顆粒包覆的磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球，平均粒徑為210納米。
取所制磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球2g，加入瓷方舟中，再放入管式爐中，空氣氣氛下，以10℃/分鐘的速度升至250℃，在此溫度下保持2小時，之后再以10℃/分鐘的速度冷卻至室溫，得到γ-Fe2O3顆粒包覆的γ-Fe2O3/聚苯乙烯復(fù)合微球，將此微球加入N，N-二甲基甲酰胺中，攪拌后靜置5小時，再進(jìn)行磁性分離，將沉淀放入真空干燥箱中70℃下干燥5小時，最終獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球。平均粒徑為210納米，比表面積44m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為62emu/g，收率為69％。
實施例4聚苯乙烯微球乳液的制備方法同實施例1。
取自制的聚苯乙烯顆粒(150納米)乳液10毫升，加入3000ml去離子水和2.32g十二烷基硫酸鈉，并攪拌均勻。再加入6.64gFeSO4.7H2O和120g尿素溶解均勻后，將此混合溶液放入80℃的烘箱中反應(yīng)6小時。把普通磁鐵放在燒杯底部，將磁性物質(zhì)吸引至燒杯底，然后將上層清液倒出，再用去離子水洗滌，重復(fù)以上步驟4次，將沉積于燒杯底的磁性物質(zhì)在0.08MPa，40℃下真空干燥5小時，得到核為150納米、磁性四氧化三鐵顆粒包覆的有機(jī)微球復(fù)合亞微米顆粒為160納米、殼層是由粒徑為5納米的磁性四氧化三鐵顆粒組成的復(fù)合顆粒。
取所制磁性四氧化三鐵/聚苯乙烯復(fù)合微球2g，加入瓷方舟中，再放入管式爐中，空氣氣氛下，以10℃/分鐘的速度升至250℃，在此溫度下保持2小時，之后再以10℃/分鐘的速度冷卻至室溫，得到γ-Fe2O3顆粒包覆的γ-Fe2O3/聚苯乙烯復(fù)合微球，將此微球加入二甲苯中，攪拌后靜置8小時，再進(jìn)行磁性分離，將沉淀放入真空干燥箱中70℃下干燥5小時，最終獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球。平均粒徑為160納米，比表面積51m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為60emu/g，收率為60％。
權(quán)利要求
1.一種磁性多孔γ-Fe2O3微球，其特征在于，其粒徑為80～600納米，殼層由5～40納米的γ-Fe2O3構(gòu)成的棕褐色粉末，比表面積為35～50m2/g，飽和磁化強(qiáng)度為40～60emu/g。
2.一種磁性多孔γ-Fe2O3微球的制備方法，包括如下步驟將核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球，在空氣氣氛中200～350℃下氧化1～4小時，然后將其加入有機(jī)溶劑中，靜置，收集磁性物質(zhì)，洗滌，在0.08～0.09MPa，40～80℃下干燥，獲得磁性多孔γ-Fe2O3微球；所說的核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球，其殼層為納米磁性四氧化三鐵顆粒，核為高分子聚合物，納米復(fù)合微球粒徑為80～600納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的二價鐵鹽為硫酸亞鐵，氧化溫度為200～350℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，氧化溫度為250～300℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的高分子聚合物為聚苯乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所說的有機(jī)溶劑為為易溶解聚苯乙烯的試劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，有機(jī)溶劑中，納米復(fù)合微球的含量為0.5～2g/100ml。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所說的核/殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微球的制備方法如下(1)將水和過硫酸銨的溶液(A)與單體苯乙烯和單體丙烯酸的混合單體(B)在氮氣氣氛中，70～90℃反應(yīng)6～12小時，獲得有機(jī)微球乳液，有機(jī)微球乳液中的納米復(fù)合微球，為表面帶羧基的聚苯乙烯微球，粒徑為75～500納米，優(yōu)選為75～220納米，固含率為10～20wt％；以溶液(A)與混合單體(B)的總重量計，過硫酸銨的重量濃度為1～2％，單體苯乙烯的重量濃度為83～97％，單體丙烯酸的重量濃度為1～15％，余量為水；(2)將水、表面活性劑和尿素加入上述的有機(jī)微球乳液，攪拌，再加入二價鐵鹽溶液，在70～90℃，反應(yīng)2～6小時，收集其中的磁性物質(zhì)，40～80℃烘干，得到核/殼結(jié)構(gòu)的納米磁性四氧化三鐵顆粒包覆的無機(jī)/有機(jī)復(fù)合微球；所述的混合溶液中的水∶表面活性劑∶二價鐵鹽∶尿素的摩爾比是10000∶0.03～0.15∶0.3～3∶50～300；優(yōu)選為10000∶0.03～0.15∶1～3∶100～200；所說的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁性多孔γ－Fe
文檔編號C01G49/06GK101024157SQ20071003650
公開日2007年8月29日 申請日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月16日
發(fā)明者陳建定, 田彬蔚, 宣昭峰, 黃廣建, 馬新勝 申請人:華東理工大學(xué), 上海華明高技術(shù)(集團(tuán))有限公司, 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院