br> 下面舉例對本發(fā)明做更詳細的描述。
實施例1
步驟(1)同步合成功能化-Fe304微球基底和碳量子點， 將1.35g六水合三氯化鐵溶于70mL乙二醇中，溶解完全后，加入3.85g乙酸銨并攪拌均勻，加入天然高分子聚合物，再次攪拌均勻后轉移至水熱反應釜中，180-220°C反應10-14小時后，自然冷卻降至室溫。離心分別取上層清液A和下層沉淀B ;A透析純化，冷凍干燥48h得到功能化小顆粒的碳量子點，將其分散于乙醇中，配置為濃度為40mg/L溶液C，4°C下儲存?zhèn)溆梅謩e用去離子水和無水乙醇各清洗3次，60°C真空干燥8-12小時，制得功能化的磁性微球D。
步驟(2)合成MOFs包覆功能化_Fe304核殼結構微球
將lOOmg D超聲分散于溶劑中，分別加入按照摩爾比為1:1金屬鹽和有機配體，D與有機配體的用量比為lOOmg:5mmol，油浴60-160°C下反應20-40分鐘。所得產(chǎn)物利用外加磁鐵所產(chǎn)生的磁場分離，分別用無水乙醇和溶劑多次清洗，去除殘留的反應前驅體，然后在120-150° C下真空干燥12小時，即可制得磁性金屬有機骨架復合材料Fe304@M0Fs。
步驟(3)合成Fe304@M0FS@CDS核殼結構微球
將步驟⑵所得的Fe304@M0Fs (lOOmg)分散于25_100mL C中，置于恒溫振蕩器中振蕩12-48h，所得產(chǎn)物利用外加磁鐵所產(chǎn)生的磁場分離，并用乙醇溶液清洗3次，60°C真空干燥12小時，即得到多功能復合微球材料。
步驟(1)同步合成功能化碳量子點，透析純化可以提高量子點濃度；因碳量子點尺寸過小，分散于液體中無法進行分離，冷凍干燥可以提高產(chǎn)物收率；4°C保存是醫(yī)用材料的常用保存條件；必須要分散在乙醇中，避免在步驟3中，水溶液的引入使MOFs結構發(fā)生破壞。
步驟(1)、(2)和(3)真空干燥可以防止四氧化三鐵被氧化，保留產(chǎn)物的磁性。
實施例2
在實施例1的基礎上:天然高分子聚合物和六水合三氯化鐵的最佳質量比選為1:2。
天然高分子聚合物含量低，導致功能化不完全，同步合成的碳量子點含量少；天然高分子聚合物含量高會導致磁性分離效果較差，還會出現(xiàn)高分子引入過量引起的形貌交聯(lián)，藥物載體所需的粒徑不均一、形貌差。
實施例3
在實施例2的基礎上:水熱溫度選為200°C，反應12小時。溫度和反應時間參數(shù)的控制，可以進一步提高藥物載體的粒徑均一性。其產(chǎn)物最佳多分散指數(shù)可達0.154-0.332，說明產(chǎn)物粒徑分布較窄，分散性良好。
實施例4
在實施例3的基礎上:加入的天然高分子聚合物選為殼聚糖或羧甲基纖維素鈉或羧酸纖維素或羧甲基纖維素鉀或羧甲基纖維素鈉鉀。
不同天然高分子聚合物作為碳源同步合成的磁性基底和量子點表面具有不同的官能團和表面電位，簡化了功能修飾步驟，還便于下一步反應。殼聚糖為碳源合成表面帶有正電荷的氨基化修飾磁性基底和碳量子點，通過基底與有機配體間的靜電作用，有利于外層負載MIL型MOFs結構；其他羧基化纖維素為碳源合成表面帶有負電荷的羧基化磁性基底和碳量子點，通過基底與金屬離子間的靜電作用，有利于外層負載MIL、ZIF型MOFs結構；而且所合成的不同功能化磁性基底和碳量子點的生物安全性都較好，可以不需要進一步功能化，直接各自單獨作為藥物載體材料進入人體。
實施例5 在實施例4的基礎上:步驟(2)中金屬鹽選為硝酸鋅。
鋅離子對人體無毒，是人體所需金屬元素，材料的降解過程不會對人體產(chǎn)生副作用，且鋅配合物顏色多為白色，可以進一步降低磁核對碳量子點的淬滅效應。
實施例6
與實施例5不同之處在于:步驟(1)加入天然高分子聚合物為殼聚糖；步驟(2)溶劑為N, N-二甲基甲酰胺，金屬鹽為硝酸鋅，有機配體為間苯二甲酸、對苯二甲酸、均三苯甲酸，反應溫度為140°C，反應時間為40min，真空干燥150°C 12h，溶劑沸點，產(chǎn)物分別用無水乙醇和N, N-二甲基甲酰胺清洗。
[0029]本項實施例制備MIL型MOFs材料，其比表面積可達到427m2/g以上。反應時間過短會導致包覆不完全，而反應時間過長會發(fā)生交聯(lián)，無法保證產(chǎn)物的分散性。最終復合產(chǎn)物的載藥量大于83.67mg/g，載藥效率為大于89.7%。
實施例7
與實施例5不同之處在于:步驟(1)加入天然高分子聚合物為羧甲基纖維素鈉或羧酸纖維素或羧甲基纖維素鉀或羧甲基纖維素鈉鉀；步驟(2)溶劑為甲醇，金屬鹽為硝酸鋅，有機配體二甲基咪唑，反應溫度為70°C，反應時間為20min，真空干燥120°C 12h產(chǎn)物分別用無水乙醇和甲醇清洗。
本實施例制備ZIF型MOFs材料，其比表面積高達1295m2/g。反應時間過短會導致包覆不完全，而反應時間過長會發(fā)生交聯(lián)，無法保證產(chǎn)物的分散性。最終復合產(chǎn)物的載藥量為141.75mg/g，載藥效率為 94.5%。
實施例8
與實施例6不同之處在于:步驟(3)分散于50mL C中，置于恒溫振蕩器中振蕩24h。
以上加入量調整，通過熒光光譜儀測得最佳熒光強度為2-5 X 105(激發(fā)波長為360nm)。 實施例9
與實施例7不同之處在于:步驟(3)分散于50mL C中，置于恒溫振蕩器中振蕩24h。
以上加入量調整，通過熒光光譜儀測得最佳熒光強度為7-9 X 105(激發(fā)波長為360nm)。
【主權項】
1.一種多功能復合微球的制備方法，其特征是: 步驟一:同步合成功能化-Fe304微球基底和碳量子點， 將1?2g六水合三氯化鐵溶于50?100mL乙二醇中，溶解完全后，加入3.5?4.5g乙酸銨并攪拌均勻，加入天然高分子聚合物，再次攪拌均勻轉移至水熱反應釜中，180?220°C水熱反應10?14小時后，自然冷卻降至室溫；離心分別取上層清液A和下層沉淀B ;上層清液A透析純化，冷凍干燥48h得到功能化小顆粒的碳量子點，將其分散于乙醇中，配置為濃度為30?50mg/L溶液C，4°C下儲存?zhèn)溆?；下層沉淀B分別用去離子水和無水乙醇各清洗3次，60°C真空干燥8?12小時，制得功能化的磁性微球D ; 步驟二:合成MOFs包覆功能化_Fe304核殼結構微球， 將50?150mg功能化的磁性微球D超聲分散于適當溶劑中，分別加入按照摩爾比為1:0.5?2金屬鹽和有機配體，功能化的磁性微球D與有機配體的用量比為50?150mg:2?lOmmol，油浴60?160°C下反應20?40分鐘，所得產(chǎn)物利用外加磁鐵所產(chǎn)生的磁場分離，分別用無水乙醇和溶劑多次清洗，去除殘留的反應前驅體，然后在120?150°C下真空干燥12小時，制得磁性金屬有機骨架復合材料Fe304@M0Fs ; 步驟三:合成Fe304@M0Fs@CDs核殼結構微球， 將50?150mg步驟二所得的Fe304@M0Fs分散于25?100mL溶液C中，置于恒溫振蕩器中振蕩12?48h，所得產(chǎn)物利用外加磁鐵所產(chǎn)生的磁場分離，并用乙醇溶液清洗3次，60°C真空干燥12小時，即得到多功能復合微球材料。2.根據(jù)權利要求1所述的多功能復合微球的制備方法，其特征是:所述的天然高分子聚合物為殼聚糖或羧甲基纖維素鈉或羧酸纖維素或羧甲基纖維素鉀或羧甲基纖維素鈉鉀；金屬鹽為硝酸鋅；所述的有機配體為間苯二甲酸、對苯二甲酸或均三苯甲酸。3.根據(jù)權利要求1或2所述的多功能復合微球的制備方法，其特征是:天然高分子聚合物和六水合三氯化鐵的質量比為1:2。4.根據(jù)權利要求1或2所述的多功能復合微球的制備方法，其特征是:水熱反應溫度為200°C，反應12小時。5.根據(jù)權利要求3所述的多功能復合微球的制備方法，其特征是:水熱反應溫度為200°C，反應12小時。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種多功能復合微球的制備方法。通過引入天然高分子，采用溶劑熱法同步合成功能化磁性納米粒子和碳量子點，在磁性納米粒子表面包裹金屬-有機骨架材料，根據(jù)表面多孔結構及電荷性差異，通過靜電吸附和物理吸附作用成功的連接了熒光碳量子點。本發(fā)明的克服了磁性納米粒子對碳量子點熒光淬滅效應，提高了材料的比表面積，還賦予材料pH響應性能。這種多功能一體化的復合材料可應用于催化、吸附以及醫(yī)學中的免疫檢測、靶向治療、細胞分離等領域。
【IPC分類】B01J32/00, A61K47/36, A61K47/02, A61K49/18, B01J20/30, B01J13/02, A61K49/00, B01J20/24, A61K9/14, A61K49/06
【公開號】CN105251420
【申請?zhí)枴緾N201510566516
【發(fā)明人】李茹民, 郭雪潔, 劉琦, 王君, 劉婧媛, 張宏森, 李占雙, 劉連河
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月8日