超順磁性氧化鐵納米粒子的修飾及應(yīng)用.pdf

1、本文以乙酰丙酮鐵(Fe(acac)3)為鐵源，利用高溫?zé)岱纸夥?，采用“一鍋式”反?yīng)技術(shù)制備合成出了磁性氧化鐵納米粒子，采用透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射分析儀(XRD)測(cè)試分析樣品的形貌和晶體組成，激光納米粒度和zeta電位儀測(cè)量樣品的水合動(dòng)力學(xué)粒徑以及zeta電位值，SQUID分析樣品的磁性能，傅里葉紅外光譜儀(FTIR)分析修飾在氧化鐵表面的有機(jī)物官能團(tuán)，X射線光電子能譜儀(XPS)分析氧化鐵表面元素及元素化合價(jià)，感應(yīng)耦合等離

2、子體光譜儀精確測(cè)量樣品中鐵的濃度，普魯士藍(lán)、臺(tái)盼藍(lán)和MTT法測(cè)試樣品的細(xì)胞毒性，3TMagneto Trio Tim磁共振成像儀測(cè)試樣品在細(xì)胞內(nèi)的成像及細(xì)胞標(biāo)記，用TEM觀察氧化鐵在細(xì)胞內(nèi)的分布。主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)以聚乙二醇(PEG)作為溶劑，同時(shí)也作為還原劑、修飾劑，通過“一鍋式”反應(yīng)技術(shù)，制備以PEG為修飾劑的超順磁性氧化鐵納米粒子(PEG-SPIONs)，并在其表面進(jìn)一步修飾了聚賴氨酸(PLL)，F(xiàn)TIR和 X

3、PS測(cè)試分析表明，PLL成功修飾在 PEG-SPIONs表面，并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的PEG-SPIONs絕大部分為等軸晶形，在水中均勻分布，其粒徑的大小為9.4±1.4 nm，zeta電位顯示PEG-SPIONs帶電性，水合動(dòng)力學(xué)粒徑為18.8 nm，而修飾 PLL后，隨著 PLL濃度的增加，PLL/PEG-SPIONs的水合動(dòng)力學(xué)粒徑從21.3nm逐漸增加到28.2 nm，電位也隨放置時(shí)間發(fā)生改變(-8.9~

4、-3.4 mV)，PEG-SPIONs和PLL/PEG-SPIONs在300K條件下均呈現(xiàn)超順磁性，并且其飽和磁化強(qiáng)度是53和44 emu/g。
　　(2)以聚乙二醇(PEG)作為溶劑，同時(shí)也作為還原劑，PVP為修飾劑，通過“一鍋式”反應(yīng)技術(shù)，制備以PEG和PVP為修飾劑的超順磁性氧化鐵納米粒子(PEG/PVP-SPIONs)，并在其表面進(jìn)一步修飾了聚賴氨酸(PLL)(PLL/PEG/PVP-SPIONs)，F(xiàn)TIR和XPS測(cè)試分

5、析表明，PLL成功修飾在 PEG/PVP-SPIONs表面，并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的PEG/PVP-SPIONs絕大部分為等軸晶形，在水中均勻分布，其粒徑的大小為9.9±1.7 nm，水合動(dòng)力學(xué)粒徑為21.2 nm，而修飾PLL后的水合動(dòng)力學(xué)粒徑變?yōu)?1.3nm，電位從修飾前的0 mV變?yōu)?8.7 mV，PEG/PVP-SPIONs和PLL/PEG/PVP-SPIONs在300 K條件下均呈現(xiàn)超順磁性，并且其飽和

6、磁化強(qiáng)度是53.5和46.4 emu/g。
　　(3)以聚乙二醇(PEG)作為溶劑，同時(shí)也作為還原劑，PVP為修飾劑，通過“一鍋式”反應(yīng)技術(shù)，制備以PEG和PVP為修飾劑的超順磁性氧化鐵納米粒子(PEG/PVP-SPIONs)，并在其表面進(jìn)一步修飾了聚乳酸(PLA)(PLA/PEG/PVP-SPIONs)，F(xiàn)TIR和XPS測(cè)試分析表明，PLA成功修飾在 PEG/PVP-SPIONs表面，并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了討論。PEG/PVP-S

7、PIONs和PLA/PEG/PVP-SPIONs都是超順磁性的，SQUID測(cè)得飽和磁化強(qiáng)度分別為54.5和46.2emu/g。水合動(dòng)力學(xué)粒徑和電位分別為21.2nm，0 mV和52.4nm， -11.3 mV。TGA表明，修飾在PEG/PVP-SPIONs上的PLA含量大約為9.6％。因?yàn)楦叩拇判阅芎土己玫乃苄?，PLA/PEG/PVP-SPIONs有巨大的生物應(yīng)用前景。
　　(4)水溶性SPIONs通過高分熱分解法一步

8、反應(yīng)合成添加有不同電性的PEG、PVP或者 PEG、PEI(PEG/PVP-SPIONs或 PEG/PEI-SPIONs)。PEG/PVP-SPIONs和PEG/PEI-SPIONs都是超順磁性的，并且飽和磁化強(qiáng)度分別為53.2和50.6 emu/g。水合動(dòng)力學(xué)粒徑及電位分別為19.6 nm，0mV和22.1 nm，24.6 mV。SD大鼠脂肪干細(xì)胞(ADSCs)孵化PEG/PVP-SPIONs和PEG/PEI-SPIONs用于磁共振成

9、像(MRI)。對(duì)ADSCs孵化PEG/PVP-SPIONs和PEG/PEI-SPIONs12小時(shí)后的細(xì)胞標(biāo)記效能做了檢測(cè)。ADSCs孵化25μg/ml的PEG/PVP-SPIONs細(xì)胞內(nèi)鐵含量為7 pg/cell，孵化12和25μg/ml的PEG/PEI-SPIONs的細(xì)胞內(nèi)鐵含量分別為20和35 pg/cell。并對(duì)細(xì)胞活性做了檢測(cè)，氧化主要出現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)的囊泡中。與商業(yè)造影劑（Feridex，F(xiàn)eridex@PLL，Resovist