（高分子化学与物理专业论文）多功能磁性纳米粒子与其复合微凝胶的研究.pdf

多功能磁性纳米粒子与其复合微凝胶的研究 摘要 致力于磁性纳米粒子及其复合微凝胶的多功能化研究，设计合成了多糖修饰 的磁性纳米粒子、p i - i 温度响应的磁性复合微凝胶、p h 温度响应的荧光磁性复合 微凝胶以及p h 响应的荧光磁性复合微凝胶，并对这些磁性功能材料在固定化酶、 药物控制释放、细胞荧光标记方面的应用进行了探索。 本论文主要研究内容和结论概述如下： ( 1 ) 多糖修饰的磁性纳米粒子用于固定化酶的研究 基于共沉淀法制各f e 3 0 4 磁性钠米粒子和羧甲基壳聚糖羧甲基化，得到了羧 甲基壳聚糖修饰的磁性纳米粒子c m c h f e 3 0 4 ，并利用共价偶联方法在c m c h - - f e s 0 4 表面固定木瓜蛋白酶。红外光谱f f n r ) 分析和f 电位测试证实，木瓜蛋 白酶已固定在c m c h - - f e s 0 4 表面；透射电镜( t e m ) 照片显示固定化前后的 c m c h - - f e 3 0 4 的粒径分别为8 5n m 和9 6a m ；x 射线衍射( x r d ) 分析结果表明 木瓜蛋白酶的固定对f e s 0 4 的晶体结构没有影响；超导量子干涉仪( s q u i d ) 结果 表明固定化木瓜蛋白酶具有超顺磁性，其饱和磁化强度为5 9 3e m u g 。对固定木 瓜蛋白酶的反应条件为进行考察，发现当酶浓度为0 9m g n 也，反应温度为4 ， 反应时间2 4h ，固定化效率可达9 4 e 右；所得固定化酶的最适p h 为8 0 ，最 适温度为7 5 ；确定了固定化酶在2 5 5 5 ，p h8 0 催化酪蛋白水解反应的活 化能为6 9 5k j m o l ；在最适条件下固定化酶催化酪蛋白水解反应的最大反应速率 为1 8 1 gm l qm i n 一，米氏常数为0 3 4 0 1 酌：1 1 l ；与游离酶相比，固定化酶有更高 的比活性，热稳定性和重复使用性。 ( 2 ) 温度和p h 响应磁性复合微凝胶用于药物控释的研究 制备了以聚( 异丙基丙烯酰胺) ( p n i p a m ) 为核、羧甲基壳聚糖( c m c h ) 为壳 的微凝胶( c m c h p n i p a m ) ，并通过原位共沉淀方法，在微凝胶的壳层引入了磁 性纳米粒子，得到温敏p h 响应的磁性复合微凝胶( f e s o d c m c h p n i p a m ) 。该磁 性微凝胶中的f e 3 0 4 纳米粒子含量可通过二价铁三价铁盐前驱液的浓度进行调 控。随着f e 3 0 4 纳米粒子含量由4 3 9 增加到7 5 8 ，f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 微 凝胶的平均粒径由3 2 0n n l 变为2 5 0n n l 左右，与未引入磁性纳米粒子的 c m c h p n i p a m 微凝胶( 8 5 0r i m ) 相比，其平均粒径有了大幅下降；随着f e 3 0 4 纳 米粒子的引入，c m c h p n i p a m 的体积相转变温度m t d 提高，例如在p h7 4 时，c m c h p n i p a m 的v p t t 为3 5 6 ，f e 3 0 4 的含量为7 5 8 的 f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 微凝胶的v p t t 为3 8 4 ，进一步考察了p h 对f e 3 0 4 的含量为7 5 8 的f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 微凝胶的，丌的影响，发现当p h 为 1 1 0 时，该复合微凝胶的，t t 可上升至4 0 5 。磁学性质测量结果表明随着 f e 3 0 4 含量的增加，复合微凝胶磁饱和强度增加，并全部呈现超顺磁性。通过考 察复合微凝胶负载v b l 2 的药物释放规律，发现当温度大于凝胶的，t t 时，药 药物累积释放率增加，随着溶液p h 值增加，药物的药物累积释放率也随之增加， 且外加磁场可以对药物的药物累积释放率起到抑制作用。 ( 3 ) 温度和p h 响应荧光磁性复合微凝胶用于癌细胞标记的研究 首先合成了f e 3 0 4 含量为4 3 9 的f e 3 0 d c m c h p n i p a m 复合微凝胶，并采 用十二烷基溴化铵( c t a b ) 对水热法制备的c d t e 荧光量子点进行了表面修饰，通 过静电引力和疏水作用在该微凝胶中分别引入了粒径为2 9a m ( 绿色荧光) 、3 3 a m ( 黄色荧光) 和4 1h i l l ( 红色荧光) 的荧光量子点c d t e ，制备得到p h 温度响应 的荧光磁性复合微凝胶( c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m ) 。对制备 c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 复合微凝胶的反应条件进行了考察，发现当c d t e 浓 度为0 5x1 0 m o l l ，反应p h 值为7 0 ，反应温度为4 5 时，粒径大小为2 9a m 、 3 3n n l 和4 1a m 的c d t e 量子点在复合微凝胶的含量分别为0 7 8m eg 、0 6 9 m e g 和0 3 6m e g 。将2 9n l n 和4 1n mc d t e 同时引入f e 3 0 d c m c h p n i p a m 中， 可得到荧光强度比为l ：l 、l ：2 和2 ：1 的双荧光编码微凝胶。动态光散射l s ) 测 试结果表明，f e 3 0 d c m c h p n i p a m 的v p t t 为3 6 5 ，随着c d t e 的引入， c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 的v p l t 上升至3 6 9 。荧光发射光谱结果显示， c d t e 与磁性微凝胶复合后，其发射光谱波长出现轻微红移，发射光强度减小； c d t e f e 3 0 d c m c h p n i p a m 微凝胶的温敏发光具有可逆性，即 i v p t t 时，发 射峰波长红移，t v p t t 时，发射峰波长蓝移回到原来位置；在p h3 p h9 范 围内，随着p h 向酸性方向移动，c d t e f e 3 0 v c m c h p n i p a m 的荧光强度下降， 且发射峰波长位置出现了蓝移。磁学性质测量结果表明， c d t e f e 3 0 d c m c h p n i p a m 具有磁响应性和超顺磁性。细胞标记实验发现，人 前列腺癌细胞( p c 3 ) 可以通过胞吞过程吞噬c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m ，从而实 现c d t e f e 3 0 d c m c i - i p n i p a m 对癌细胞的荧光标记，并且在磁场的作用下，细 胞对c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 的胞吞能力增加，c d t e f e 3 0 4 c m c h p n i p a m 的荧光标记能力增强。 ( 4 ) p h 响应荧光磁性复合微凝胶用于药物控释的研究 通过质子化的壳聚糖( c s ) 与羧酸酸根离子稳定的f e 3 0 4 纳米粒子和c d t e 量子 点静电相互作用，形成了有机无机聚电解质复合物，并通过引发丙烯酸( a a ) 聚 合，一步法制备了具有p n 响应的荧光磁性复合微凝胶( c d t e f e 3 o d c s p a a ) 。 c d t e f e 3 0 4 c s p a a 粒径可通过壳聚糖中氨基葡萄糖单元与从的摩尔比 ( m c s m 姐) 进行调控。当m c s m m , 由l ：1 1 增加至u l ：1 5 时，c d t e f e 3 0 d c s p a a 粒径 由8 0a m 减小至5 0r i l l 左右，而当m c s m a , 为1 ：2 时，复合微凝胶之间出现了团聚。 与c d t e 相比，c d t e f e 3 0 d c s p a a 的荧光发射峰位置出现蓝移，并在4 6 8n m 处出 现新的发射峰，推测其原因可能是反应体系的酸性p h 值以及反应过程中形成的 p a a 对c d t e 荧光量子点表面作用的结果。c d t e f e 3 0 d c s p a a 磁响应强度随着 m c s m m , 的增加而增加；以头孢拉定( c e f r a d i n e ) 为模型药物，考察了载药 c d t e f e 3 o d c s p a a 在不同p h 下的药物释放行为，当p n 值为7 4 时，药物累积释 放率在3 0m i n 内可达到8 8 4 ，当p n 为2 0 时，载药c d t e f e 3 0 ：s p ! f 蛆在3 0m i n 内的药物累积释放速率为6 6 2 。此外，还采用p e p p a s 经验式对载药 c d t e f e 3 0 4 c s p a a 在p h2 0 和p h7 4 下的药物释放机理进行了考察。 关键词：磁性纳米粒子，复合微凝胶，环境响应，荧光量子点，固定化酶， 药物控释，荧光标记 s t u d i e so nm u l t i f u n c t i o n a lm a g n e t i cn a n o p a r t i c l e s a n dm a g n e t i cm i c r o g e ln a n o c o m p o s i t e s a b s t r a c t t oo b t a i nt h em u l t i f u n c t i o n a lm a g n e t i cn a n o p a r t i c l e sa n dt h em a g n e t i cm i c r o g e l n a n o c o m p o s i t e s ，t h em a g n e t i cn a o p a r t i c l e sd e c o r a t e dw i t ht h ep o l y s a c c h a r i d e ，t h e m i c r o g e ln a n o c o m p o s i t e sw i t ht e m p e r a t u r e - ，p h - a n dm a g n e t i c f i e l d - s e n s i t i v i t y , t e m p e r a t u r e - ，t h e l u m i n e s c e n t m i c r o g e ln a n o c o m p o s i t e s w i t h p h - a n d m a g n e t i c - f i e l d - s e n s i t i v i t y , a n dt h ep h - a n dm a g n e t i c - f i e l d s e n s i t i v e l u m i n e s c e n t m i c r o g e ln a n o c o m p o s i t e sh a v e b e e nd e s i g n e d a n dp r e p a r e d m o m o v e r ，t h e i r a p p l i c a t i o n si ne n z y m ei m m o b i l i z a t i o n ，d r u gc o n t r o l l e dr e l e a s ea n dc e l ll a b e l i n gh a v e b e e ni n v e s t i g a t e d ( 1 ) s t u d yo nt h ep o l y s a c c h a r i d ed e c o r a t e dm a g n e t i cn a n o p a r t i c l e sa st h e s u p p o r t sf o re n z y m ei m m o b i l i z a t i o n f u n c t i o n a l i z e df e 3 0 4n a n o p a r t i c l e sd e c o r a t e dw i t hc a r b o x y m e t h y l a t e dc h i t o s a n ( c m c h - - f e 3 0 4 ) w e r ed e v e l o p e da n du s e da san o v e lm a g n e t i cs u p p o r tf o rt h e c o v a l e n tc o n j u g a t i o no fp a p a i n ，o n eo ft h em o s ti m p o r t a n ti n d u s t r i a lp r o t e a s e s t h e a n a l y s e so ft r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o g r a p h s ( t e m ) s h o w e dt h a tt h es i z eo fc m c h - - f e 3 0 4b e f o r ea n da f t e rt h ep a p a i nc o n j u g a t i o nw a s8 5 啪a n d9 6n m , r e s p e c t i v e l y x - r a yd i f f r a c t i o n ) s h o w e dt h a tt h ec r y s t a l l i n es t r u c t u r eo ff u n c t i o n a l m e df e 3 0 4 n a n o p a r t i c l e sh a d1 1 0s i g n i f i c a n tc h a n g e sa f t e rt h ec o n j u g a t i o nw i t hp a p a i n m a g n e t i c m e a s u r e m e n tr e v e a l e dt h a tt h er e s u l t a n t p a p a i n - c o n j u g a t e dn a n o p a r t i c l e sw e r e s u p e r p a r a m a g n e t i cw i t has a t u r a t i o nm a g n e t i z a t i o no f5 9 3e m u g a n a l y s e so ff o u r i e r t r a n s f o r mi n f r a r e ds p e c t r o s c o p y ( f t i r ) a n dm e a s u r e m e n to ffp o t e n t i a l sc o n f i r m e d t h ec o n j u g a t i o no fp a p a i nw i t ht h ef u n c t i o n a l i z e df e 3 0 4n a n o p a r t i c l e s t h eo p t i m u m c o n d i t i o n sf o rt h ei m m o b i l i z a t i o np r o c e s sw e r ed e t e r m i n e da sf o l l o w s ：i n i t i a le n z y m e c o n c e n t r a t i o nw a s0 9m g m l ，r e a c t i o nt e m p e r a t u r ew a s4o ca n dt h er e a c t i o nt i m e w a s2 4h u n d e rs u c hc o n d i t i o n s 。t h ei m m o b i l i z a t i o ne f f i c i e n c yc a nr e a c ht o9 4 t h e i v o p t i m u mp ha n dt e m p e r a t u r eo ft h ei m m o b i l i z e dp a p a i nw e r ed e t e r m i n e dt ob ep h 8 0a n d7 5o c ，r e s p e c t i v e l y f o rt h eh y d r o l y s i so fc a s e i na tp h8 0i nt h ep r e s e n c eo f t h ei m m o b i l i z e dp a p a i n ，t h ea c t i v a t i o ne n e r g yw i t h i n2 5 5 5 。cw a s6 9 5k j m o l ，a n d t h em a x i m u ms p e c i f i ca c t i v i t ya n dm i c h a e l i sc o n s t a n ta t7 5 。cw e r e18 1l a gm l 。1 m i n 1a n d0 3 4 0 1 e d m l ，r e s p e c t i v e l y c o m p a r e dw i t h t h en a t i v e p a p a i n ，t h e i m m o b i l i z e dp a p a i nw a sf o u n dt oe x h i b i te n h a n c e de n z y m ea c t i v i t y ，b e t t e rt o l e r a n c e t ot h ev a r i a t i o n so fm e d i u mp ha n dt e m p e r a t u r e ，a n di m p r o v e ds t o r a g es t a b i l i t ya s w e l la sg o o dr e u s a b i l i t y ( 2 ) s t u d yo nt h et e m p e r a t u r e - ，p h a n dm a g n e t i c - f i e l d - s e n s i t i v em i c r o g e i n a n o c o m p o s i t e sa st h ec a r r i e rf o rc o n t r o l l e dd r u gr e l e a s e t e m p e r a t u r e a n dp h - s e n s i t i v e c o r e s h e l lm i c r o g e l s ( c m c h p n i p a m ) w e r e s y n t h e s i z e d ，w h e r et h ec r o s s l i n k e dp o l y - ( n - i s o p r o p y l a c r y l a m i d e ) ( p n i a a g n ) a st h e c o r e ，a n dt h ec o p o l y m e rc a r b o x y m e t h y l a t e dc h i t o s a n ( c m c h ) a st h es h e l l m a g n e t i t e w a sd e p o s i t e dd i r e c t l yi n t ot h em i c r o g e l s ，l e a d i n gt ot h ef o r m a t i o no fm i c r o g e l c o m p o s i t e s ( f e 3 0 a c m c h p n i p a m ) w i t h t e m p e r a t u r e ，p h - a n d m a g n e t i c - f i e l d - s e n s i t i v ep r o p e r t i e s t h em a g n e t i t el o a d i n g si nf e 3 0 d c m c h p n i p a m r a n g ef r o m2 5 8 t o7 5 8 ( w w ) ，w h i c hc o u l db ec o n t r o l l e db yt h ei n i t i a lf e 2 w e ” c o n c e n t r a t i o n s t h ep r e s e n c eo fm a g n e t i t en a n o p a r t i c l e si nt h em i c r o g e l sd e c r e a s e d t h es i z e so ft h em i c r o g e l sa n ds h i f t e dt h ev o l u m ep h a s e - t r a n s i t i o nt e m p e r a t u r ew p t l ) t ot h eh i g h e rv a l u e s f o rt h eb l a n kc m c h p n i p a mm i c r o g e l s ，i t sp a r t i c l es i z ew a s 8 5 0a ma n di t sv p t tw a s3 5 6o c ，w h e7 5 8 f e 3 0 4n a n o p a r i t c l e sw e r ei n c o r p o r a t e d ， i t s p a r t i c l es i z ed e c r e a s et o2 5 0n l na n di t sv p t tw a ss h i f t e dt o3 8 4o c m a g n e t i c m e a s u r e m e n tr e v e a l e dt h a tt h er e s u l t a n tf e 3 0 4 c m c h p n i p a mm i c r o g e l sw e r e s u p e r p a r a m a g n e t i ca n dt h ev a l u e so fs a t u r a t i o nm a g n e t i z a t i o ni n c r e a s e db yi n c r e a s i n g t h em a g n e t i t el o a d i n g s i np a r t i c u l a r ，i n - v i t r od r u gr e l e a s ep r o p e r t i e sw e r ei n v e s t i g a t e d w i t hr e s p e c tt ot h ee f f e c t so ft e m p e r a t u r e ，p ha n dm a g n e t i c - f i e l d ( 3 ) s t u d yo nt h et e m p e r a t u r e - ，p h - a n dm a g n e t i c - f i e l d s e n s i t i v el u m i n e s c e n t m i c r o g e lc o m p o s i t e sa st h ef l u o r e s c e n c ep r o b e sf o rc a n c e rc e l l sl a b e l i n g t e m p e r a t u r e 一，p h - a n d m a g n e t i c f i e l d - s e n s i t i v e l u m i n e s c e n t m i c r o g e l n a n o c o m p o s i t e s ( c d t e f e 3 0 d c m c h p n i p a m ) w e r ec o n s t r u c t e db yi n c o r p o r a t i n g t h ec d t eq u a n t u md o t s ( q d s ) i n t of e 3 0 4 c m c h p n i p a mc o n t a i n i n g4 3 9 f e 3 0 4 v b yt h es t a t i ca n dh y d r o p h o b i ci n t e r a c t i o n s t h eu s e dc d t eq d sw e r ec o s t a b i l i z e db y b o t h3 - m e r c a p t o p r o p o n i ca c i d0 v t p a ) a n dc e t y l t r i m e t h y l a m m o n i u mb r o m i d e ( c t a b ) t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o rt h ei n c o r p o r a t i n gp r o c e s sw e r ed e t e r m i n e da sf o l l o w s ： t h ei n i t i a lc d t eq d sc o n c e n t r a t i o nw a s0 5x10 一m o l l ，t h es o l u t i o np hv a l u ew a sp h 7 0a n dt h er e a c t i o nt e m p e r a t u r ew a s4 5o c u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s t h ec d t el o a d i n g a m o u n t so fc d l eq d si nf e j o a c m c h p n i p a mw e r em e a s u r e dt ob eo 7 8m g gf o r t h ec d t eq d sw i t ht h ed i a m e t e ro f2 9n n l 0 6 9 m g gf o rt h ec d t eq d sw i t ht h e d i a m e t e ro f3 3 n m ，a n d0 3 6 m g gf o rt h ec d t eq d sw i t ht h ed i a m e t e ro f4 1 n m ， r e s p e c t i v e l y t w o c o l o rt a g g e dc d t e f e s 0 4 c m c h p n i p a mm i c r o g e lc o m p o s i t e s w i t ht h r e ed i f f e r e n tr a t i o so fw e l l s e p a r a t e de m i s s i o np e a k sw e r eo b t a i n e d b y c o n t r o l l i n gt h er e l a t i v ei n t e n s i t yr a t i o so fc d t eq d sw i t ht h ed i a m e t e ro f2 9n n la n d 4 1n m t h es i z e so ff e s o d c m c h p n i p a md e c r e a s e df r o m3 2 0n mt o2 0 0h i ma n d t h ev p t ts h i f t e df r o m3 6 5 0 ct o3 6 9 0 ca f t e rt h ei n c o r p o r a t i o no ft h ec d t eq d s t h e p h o t ol u m i n e s c e n t ( p l ) p e a k so ff e 3 0 d c m c h p n i p a mm i c r o g e l sw e r er e d s h i f t e d a n dt h ep li n t e n s i t i e sw e r ed e c r e a s e dw h e nc o m p a r e dw i t ht h o s eo ff r e ec d t eq d si n a q u o u ss o l u t i o n t h et e m p e r a t u r e i n d u c e dc h a n g e so fp lp e a kw a v e l e n g t h sw e r e r e v e r s i b l ea n dt h ei n t e n s i t yo fp lp e a kr e m a i n e ds t a b l e h o w e v e r , t h ei n t e n s i t i e so fp l p e a k sd e c r e a s e da n dt h ep lp e a k sw a v e l e n g t h sh a dab l u es h i f tw h e nt h ep hv a l u e d e c r e a s e df r o mp h9 0t op h3 0 m a g n e t i cm e a s u r e m e n tr e v e a l e dt h a tt h er e s u l t a n t c d t e f e 3 0 d c m c h p n i p a mm i c r o g e l sw e r es u p e r p a r a m a g n e t i c b yi n v e s t i g a t n gt h e p o t e n t i a la p p l i c a t i o n o fi n t r a c e l l u l a r d r u g d e l i v e r y ，i t w a sf o u n dt h a t c d t e f e s o d c m c h p n i p a mw e r ea b l et ob et a k e nu pb yh u m a np r o s t a t et u m o rc e l l s 口c 一3 ) a n dt h ec e l l sc a nb ei m a g e dm o r ec l e a r l yu n d e rt h es h o r tt e r me x p o s u r et o a p p l i e dm a g n e t i cf i e l d ( 4 ) s t u d yo nt h ep h a n dm a g n e t i c - f i e l d - s e n s i t i v el u m i n e s c e n tm i c r o g e l n a n o c o m p o s i t e s 嬲t h ec a r r i e r f o rc o n t r o l l e dd r u gr e l e a s e n ep h a n dm a g n e t i c f i e l d - s e n s i t i v el u m i n e s c e n tm i c r o g e ln a n o c o m p o s i t e s ( c d t e f e 3 0 4 c s p a a ) w e r ec o n s t r u c t e dv i aaf a c i l eo n e p o ta p p r o a c h f i r s t l y , t h e p o s i t i v e l yc h a r g e dc h i t o s a n ( c s ) a n dn e g a t i v e l yc h a r g e df e s 0 4n a n o p a r t i c l e sa n d c d t eq d sf o r m e dt h ec d t e f e 3 0 d c sp o l y e l e c t r o l y t ec o m p l e x e sv i at h es t a t i c i n t e r a c t i o n s e c o n d l y , t h ea c r y l i ca c i do 认) w a sp o l y m e r i z e do nt h ec d t e f e s o d c s p o l y e l e c t r o l y t ec o m p l e x e s ，r e s u l t i n g i n c d l 陀f e s o d c s p a a t h es i z e o f c d t e f e s o d c s p a ac a i lb em o d u l a t e db yt h em o l a rr a t i o so fg l u c o s a m i n eu n i ti n c h i t o s a na n da a ( m e 龇) w h e nm c 龇c h a n g e df r o m1 ：1 1t ol ：1 5 ，t h em e a n d i a m e t e r so fc d t e f e 3 0 4 c s 厂p a ad e c r e a s e df r o m8 0n mt o5 0n i l ，w h e nm c s m 从 w a s1 ：2 ，h o w e v e lc d t e f e 3 0 9 c s p a aa r ea g g r e g a t i v ei na q u e o u sm e d i u m t h e p h o t ol u m i n e s c e n t ( p l ) p e a k so fc d t e f e 3 0 4 c s p a am i c r o g e l sw e r eb l u e s h i f t e d a n dt h ep li n t e n s i t i e sw e r ed e c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h ef r e ec d t eq d si na q u o u s s o l u t i o n ，i tp e r h a p sd u et ot h es t r o n ge f f e c to fa c i d si nt h er e a c t i o ns o l u t i o na n dt h e p o l y m e r i z a t i o no fp a a o nt h es u r f a c eo fc d t eq d s m a g n e t i cm e a s u r e m e n tr e v e a l e d t h a tt h er e s u l t a n tc d t e f e 3 0 4 c s p a am i c r o g e l sw e r es u p e r p a r a m a g n e t i ca n dt h e v a l u e so fs a t u r a t i o nm a g n e t i z a t i o nh a da ni n c r e a s ew h e nt h em c s m - o , c h a n g e df r o m 1 ：1 1t ol ：1 5 i nv i t r od r u gr e l e a s ep r o f i l e so ft h ec d t e f e 3 0 d c s p a al o a d e dw 曲 c e f r a d i ns u g g e s t e dt h a tt h ev a l u eo fc u m u l a t i v er e l e a s ea tp h7 4w a s8 8 4 ，w h i c h w a sh i g h e rt h a nt h ev a l u ea tp h2 0 ( 6 6 2 ) i na d d i t i o n ，t h em e c h a n i s mo ft h ed r u g r e l e a s ew a sa l s os t u d i e db yp e p p a se q u a t i o n k e y w o r d s ：m a g n e t i cn a n o p a r t i c l e ；m i c r o g e lc o m p o s i t e s ；s t i m u l i - r e s p o n s i v e ； q u a n t u md o t s ；e n z y m ei m m o b i l i z a t i o n ；d r u gr e l e a s e ；c a n c e rc e l ll a b e l i n g v 学位论文使用授权声明 本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交 论文的电子版和纸质版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量 复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅，有权将学 位论文的内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或 其他方法保存学位论文。 学位论文作者签名：穿磁旋 导师签名：孑谬缮明 日期：2 以年易月纱日日期：加孑年占月乙e l 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导 师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文 中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承 担。 学位论文作者签名：瓤 日期：硼彦年易月文e t 知识产权保护声明 本人郑重声明：我所提交答辩的学位论文，是本人在导师指导下 完成的成果，该成果属于中山大学化学与化学工程学院，受国家知识 产权法保护。在学期间与毕业后以任何形式公开发表论文或申请专 利，均需由导师作为通讯联系人，未经导师的书面许可，本人不得以 任何方式，以任何其它单位作全部和局部署名公布学位论文成果。本 人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名掰： 日期：澎年月乒e t 1 1 磁性纳米粒子 第1 章绪论 磁性纳米粒子可以分为7 - f e 2 0 3 、f e 3 0 4 、m f e 2 0 3 ( m 为c o 、m n 、n i 等) ， n i c o f e 、f e c o 和n i f e 合金等类型的纳米粒子【1 1 ，由于镍、钴存在较大的毒性， 因此在生物、医药等领域的应用受到严格限制，而铁的氧化物( f e 3 0 4 、3 , - f e 2 0 3 ) 因其低毒、易得等特点通常被广泛使用【2 1 。制备f e 3 0 4 纳米粒子的方法主要包括 以机械研磨法为主的物理法和化学法( 铁盐沉淀法、金属有机物高温热解法和金 属醇盐水解法等) 。 ( 1 ) 物理法 物理法【3 】主要是利用球磨机的转动或振动使硬球对铁氧体矿物进行强烈的 撞击、研磨和搅拌，最终将原料粉碎为纳米尺寸。在研磨过程加入表面活性剂如 油酸，可以得到在烃油中具有良好胶体稳定性的f e 3 0 4 纳米粒子，粒径通常在 1 0n n l 左右。机械研磨法虽然比较简单，但是该方法非常费时，现在已经使用的 很少。 ( 2 ) 化学法 铁盐共沉淀法【4 1 是将二价的铁盐和三价的铁盐溶液按一定的比例混和，加 入沉淀剂( n a o h 或氨水) 反应，制备得到f e 3 0 4 磁性纳米粒子，是目前制备磁 性纳米粒子最普遍的方法。反应方程式如式1 1 所示： f e 2 + + 2 f e 3 + + 80 r f e 3 0 4 l “h 2 0 ( 1 1 ) 另外，也有入采用氧化法制备磁性纳米粒子【5 1 ，如在亚铁盐溶液中滴加一定 量的h 2 0 2 ，反应方程式如式l - 2 所示： 3 f e 2 + + h 2 0 2 + 6o