的磁性 米粒 及用途 木領域

本 的目的是提供 具有磁性、 敏感、 最外 生物相容 性好的聚 、 外 水性可 的聚 子和 Fe， 納米 粒子的 的 合納米粒子 納米 休)及其制各方法和 合 米粒子作力 物的 休的 。

背景 木

聚合物/磁性納米粒子夏合材料是將磁性 納米粒子分散于聚 合物基休中形成的 合材料。 由于此科材料 合了聚合物和磁性 納米粒子的 兼具 和聚合物的功能性 因而在 、 生 物化 及工 等領域 出戶 的 前景 包括細胞分 、 矣、 兔 測定、 固定化 、 催化 、 核磁共振 像等。 其中， 。

某些 于治行的 的化 通常具有毒性高、 溶解性 、 休內 問 等 受到了很大的限制。 減少 物的毒 性 提高鈣物的生物利用度是 的 介具有 哉性的 。 由于各科 釋放和 向 統 減少 解及損失 降低副作 用 提高生物利用度 因而 它們的研究越未越 重視。 其中 休 迅速 微 、 休和聚合物 米粒子是研究最多的 休， 它們各 。微 合化 及局部注射 但不 于注射

休可用于多 往和制 ， 它作力抗癌 物栽休 可使 性地 癌細胞， 提高行 但它的 不 內 銀 統清除。 前 者相比， 聚合物納米粒子作力 物栽休具有 特的 。組成 米粒子的聚合物的 多 、 、 固 。 ( E )覆蓋 則其不 統清除， 具有 的 銀滲透性 在休內滯留 同未。 括 氧基

等衍生物)具有非常好的生物相容性 其兔 ， 已

F 批准用作多 的添 物或 休 可用于 服、 注射 等 。

向釋放策略包括 1 向 米粒子不 正常 的毛細血管 但 、 炎症和血管梗塞等病交 的多孔性 的血管 統 到 中 而 的 的淋巴 作用又 的 米粒子不 再 出去， 即 作用。 ( ) 休 向 將 癌細胞有特 作用的 休 于 休的表面 而 癌細 胞。 ( ) 生理微 釋放 ， 的 在血液 中 p . ) 不 ， 物的 休到 銀 細胞 作用 癌細胞 由于細胞內 酸性的 (p ) 釋 放。 ( )物理作用 向釋放 磁性的 米粒子 外 到 向目的。 近年未， 將 向策略集中于同 休 未增 向作用。 Na ongk a等特抗癌 阿 和磁性Fe， 米粒子 水作用 于 E L L 乳酸) 的 中 在酸性 下阿 子化使其水溶性增大而釋放 在 p ． 和 小 分別釋放1． 和 1. 。 釋放休 的 是 低和 速率低(參考 .Na ongk a B Bey, J. en, . , . he ong J． . u h , ． F. h n ． . he y ． . Boo h an and J. ao Nano Le . , , ) a g等 了矣似的 功能休 所用 共聚物力 PE L L 乳酸和 酸 的元 共聚 )此 休 阿 素的 也 有 參考 J. ang, . . Lee ． J. o J . uh, H． . oon . Lee ． . Huh and . Haa ge. he. n. Ed., 0 , ) 因此， 高、 釋放速度快的多功能 向 休是 十分需要的。 (參考 hou ong an uee heng uanq n L u u he g ran and e ang L u J. Ma e. he. 00 1

0) 在丙烯 甘油羊 或 丙烯 甘油羊 丙烯 或 丙烯酸的 共聚物的存在下 滅性 F +

eV/Fe 比 1 得到分散于水中的 共聚 Fe， 納米粒子的 合 米粒子 其中聚丙烯 甘油羊 或 丙烯 甘油羊 看于 Fe， 米粒子表面上， 而聚丙烯 或 丙烯 于 合納米粒子的 表面 的 可 子作用 于 合納米粒子表面的聚 子上。 但在中性或酸性余 下 合 米粒子的表面 ( 子 具有細胞毒性 因此不這合作力 物栽休。 聚丙烯 甘油羊 或 丙烯 甘油羊 的 共聚 包裹 Fe， 納米粒子的 合 米粒子 其 于 合納米粒子的表面 (參考 hou ong an uee heng uanq nL u Hu heng anand e ang L u, J. a e. he. , )

有好的生物相容性， 但咳 合 米粒子沒有 的功能 。

內容

本 的目的是提供 具有磁性、 敏感、 最外 生物相容 性好的聚 、 外 水性可 的聚 子和 Fe， 米 粒子的多 的 合 米粒子 ( 休)及其制各方法和 合 米粒子作力 物的 休的 。 休 休是由 共聚 Fe， 米粒子 Fe， 米粒子核的尺寸 ~ 共聚物的 可用下面 表示

上式中 b表示 共聚 表示 共聚 。 氧 基 ( PE 其平均聚合度 x 二 聚丙 烯 、 或 丙烯 、 或丙烯 丙烯 的元 共聚 、 或 丙烯 丙烯 的元 共聚 。 或 ，， ~1 n

， H，、 ， ，、 ， ，、 H，或 。 此段 水性在 定 內

" 可 ( 的 比例的 的聚 子。 三 聚丙 烯 甘油羊 或 丙烯 甘油車 z .

納米 休的 各方法包括直接法和同接法。 直接法力特

和 ( 比 1 ) 共聚 于 子水中 的

(以 Fe ) ． ~ (以 Fe ) 共聚物的 度比 1 1 。溶液在氮 下在 下向溶液中加 溶液 水或 a 水溶液 使休 的 大于 反 定的 同 形成 共聚 Fe， 米粒子的 合 米粒子 所需反 同 溫度有笑 在室溫下 反 1 > 果在 ° 反 ． 1 。 反 完全 混合 ( p X n) 將上 移到透析袋中 用去 子水反 透析 得到分散 于水中的 聚合物 Fe， 米粒子的納米 休。 得 到 聚合物 Fe， 米粒子的 休固休 。同接法制各 聚合物 Fe， 米粒子的納米 休的方法力 首先 各在水 子 高氯酸 子 Fe， 米粒子的 休 (參考 . a a , EEE T an. agn. 1 1 ) 然 向 休 ， ， 聚合物的水溶液 室溫下 1 ， 混合 ， ( pm X n) ， 將上 特移到透析袋中 用去 子水反 透析，得到分散于水中的 聚合物 Fe， 米粒子的 休。

共聚 Fe， 米粒子的 休中 聚合物中 的 三 聚丙烯 甘油羊 或 丙烯 甘油羊 的作用是 Fe， 米粒子表面結合。 第 氧基 于 休的最 外 使 休具有好的生物相容性 第二 子形成 休 的 外 。 子 氨基或 的 )或 同 子和 水性基因的 ( 阿 、 阿 、正定 、 或 等 子作用、 或 子作用和 水作用的 同作用 于 休的聚 子 。 在中性余 ) 休中的聚 子的 以 子的形式存在， 而 物的 氨基或 以 子化的 子形式存在 物通 子作用 于 子 。 果 子 有 水性的基因， 則可 子 的 水基因 子 的 和 (或) 子的 存在 水作用。 熱力 第二定律的原理， 子作用和 水作用同 作 用于同 分子 即 合作用， 其 的作用力大于它們羊 作用 作 用力的 和 (參考 . heng, . an . hao J. h o a og .

1 ) 。 因此 子作用和 水作用的共同作用 大大 增大 作用力。 休 的酸性增大 物的 休中的 子的 子底子化而 中性的 使 休同 的 子作用消失。 如果 的 休之同近存在 水作用 則 子作用消失 ， 由于 合作用的消失 水作用羊 的作用力較小 使 的 釋放。 的 釋放。

本 所用 共聚物的合成可用現有任何合成 共聚物的 方法 活性自由基聚合 (包括原子特 自由基聚合 ( ) 、 可逆 成 裂解 特 由基聚合 ( F )等) 、 子聚合等。 1 P b b Fe， 合 米粒子的透射 照 。 固 射測定的 b b P Fe， 米粒子在 水中的 往分布 。

b b P Fe， 米粒子的 力 磁 強度 力 化 。

固 紫外 收測定的 合 米粒子在 b c)，溶液中的 定性比 。

固 細胞在不同 米粒子存在的余 下 小 的相 存活 。

阿 素的 合納米粒子 阿 素的 哉。

5 休 方式

下面 通 性的 休 明本 。 理解 本 的 固不 局限于 的 固。 任何不偏 本 明主旨的 化或 力本領域的 木 理解。 本 的保 固由 要 求的 固 。

的 中所用 E 羊 E B 丁酸 PE B ， 丙烯 P B 聚丙烯 B 丙烯 p B ， 丙烯 nB

丙烯 P B 丙烯 P 聚丙烯 p

丙烯 丙烯 ， 二甲 二氧 P5 聚丙烯 二甲 1 二氧 丙烯

二甲 1 二氧 p 丙烯 ， 二甲 1, 二氧 P 聚丙烯 甘油羊 p

丙烯 甘油羊 P E ，1， ， ， 二乙烯 b 表示 共聚 ， 表示 共聚 。

0 1

PE B 的 各 將 1 9 的 PE 平均分子量力 )和 1 于 L 氫 中 冰水浴 和 下緩慢 ． L L 氫 的混合

室溫下 反 。 特 除去 氧 ， 1 L水溶5 所得 。 然 以 萃取， 每次 L 共萃取 收集 有和相。 分別 o /L ( L X ) o /L a L ) 飽和食 水 ( L X )依次 收集有 相， 最 以 水 g 。 ， 除去 ， 特 除去 所得 以 水 收集 得 B 。 分別 平均分子量力 1 0 和 1 的 E 各 1 9代替 1中的平均分子量力 的 PE ， 所用

的 不同外 其它操作同 1。 所用 的量 分別 1. L、 ． L L和 L。 得相 分子量的 E B. PE b B 的 各 將 9 各的 PE B 1 g uB ． g B 于 ． L 中 在氮 和 下向休 中加 L p E 溶液 綠 反 小 取 下反 到 的 中， 反 1 得綠

。 以 溶解所得綠 聚合物， 得 綠 溶液 溶液 ，0， 收集 特 ， 以水 的混合 ( 1 休 比) 得乳白 。 小 即可 得 E b B . N 私分 以 PE 比得 B 的聚合度 1. PE b P B b ) 的 各 將 9 各的 E b B , g uB ， ． g 于 L 中 在氮 和 下向休 中 t P E ， 溶液 反 小 取下反 已 到 的 中， 反 1 。 以 溶解所得聚合物 溶液 ，0， ， 收集 。 特 以石油 ( ~ ) 得微黃 。

小 ， 即可 得 E b B b P 。 N 私 分 以 E 和P B 比 得 的聚合度 1 E b P B 的 各 將 ． g PE B 中由分子量 力 的 E 得到 1 g uB ， ． g B 于 L 中 在氮 和 下向休 中 1 LP ET 溶液 & 反 > 取下反 ， 到 的 中 反 0 小 得綠 。 以 溶解所得綠 聚合物 得 綠 溶液， 溶液 ，0， ， 收集 特 以水 的混合 ( 1， 休 比 ) 得乳白 。 小 即可 得 E b B 。 N 私分測定 B 的聚合度 E b B b 的 各 將 9 各的 E b B g uB ， ．1 g 于 L 中 在氮 和 下 向休 中 m p E 溶液 反 小 ， 取下反 ， 已 到 C的 中， 反 1 小 。 以 溶解所得聚合物， 溶液 ，0， ， 收集 。 特 以石 油 ( C C 得微黃 。 小 即可 得 E b B b 。 N 私分測定 的聚合

特 g B ( 中由分子量力 的 得到 ) ， g uB ， ． g B 于 ． L 在氮 和 下向休 中 L E 溶液 反 小 ， 取下反 到 1的 中， 反 1 得綠 。 以 溶解所得綠 聚合物 得 綠 溶液 溶液 ，0， ， 收集 特 以水 的混合 ( 1， 休 比 ) ，得乳白 。 小 即可 得 PE b B .

私分測定P B 的聚合度 將 9 各的 E b P B , g uB , . g 于 L 中 在氮 和 下向休 中 Lp

溶液 &， 反 小 ，取下反 ， 已 到 3 的 中 反 1 。 以 溶解所得聚合物 溶液 ，0， 收集 。 特 以石油 ( C ) ， 得 微黃 。 其 > 即可 得 PE b B b

N 私分測定 的聚合度 PE b P B nB )的 各 將 9 1 各的 PE B g uB . 9 B , . g nB 于 . L 中 在氮 和 下向休 中 tL p E 溶液 綠 反 ，取下反 到 的 中 反 1 得綠 。 以 溶解所得聚合物 溶液 ，0， 收集 休。 充分 以水

得 白 。 小 即可 得 E b (P B PnB )。 ， 私分， 得 B 的聚合度 nB 的聚合度 。

0

E b B nB ) b P 的 各 將 1 9

各的 b (P B P B ), . g uB , . g 于

L 中 在氮 和 下向休 中 tL p E 溶液 綠 反 小 取下反 已 到 的 中 反 1 > 。 以 溶解所得綠 聚合物 溶液 ，0， ，收集 微黃 休。 充分 ，以石油 ( ) 得微黃 。 其 即可 得 E b (P B nB ) b P 私分測定 的 聚合度

11

PE b b 的 各 ． 9 中 得的 E b B b P 于 L 水 中， 然 L ， 室溫 小 。 然 向休 中再 L ， 小 。 ， ， 水 ， 水 再于室溫下 小 。 特 充分除去 及 量的 得到 休。 少量水溶解 特移到透析袋中 (分子量上限 ) ， 在 子水 中反 透析至p 接近 ， 得 透明溶液。 得白 粉末狀 5 固休 P b b

1

分別 、 和 1 中所得 PE b P B b PE b P B b P 和 PE b (P B nB ) b P 分別代替 11 中的 E b P B b 其它操作同 11， 得到0 相 的 E b P b PE b P b 和 PE b nB ) b P

1

PE b P b P Fe， 米粒子的 合 米粒子的 各 在 中將 ． 9 11 各的 E b b ． 9s Fe ， ． 和 0． g Fe ，． 于 10 L 子水中 在氮 下將 已 C的 中。 1 向 中注 射器 的 水 ． L。 混合 在 J下反 1小 然 至室溫。 將混合 p X n) 上 特移到 透析 (分子量上限 1 ) 中 用去 子水反 透析 得到0 PE b b Fe， 磁性 米粒子的 合納米粒子 ( E b P b Fe 水溶液。

透射 照 ( E )表明 Fe， 米粒子的平均直往 n 由于屯子透射Fe， 和聚合物的能力的差別很大 照 中 只 Fe， 而聚合物 是 不出未的)。 力分散于水中的5 合納米粒子的 激光光 射測得的 往分布 粒子 直往

n 合 米粒子的 表明納米粒子具有 磁性。

1 在 中將 ． 9 11 各的 PE b P b P . g Fe 和 . g Fe 于 1 L 子水中 在氮 下室溫 1 向 中注射器 的 水

L， 混合 在室溫下 > 。 將混合 p X 5 ) 上 特移到透析 (分子量上限 1 ) 中 用去 子水反 透析， 得到 E b b Fe， 磁性納米粒子 的 合 米粒子。 E 表明 Fe， 的平均直往 1 n. 1 中得到的 E b P b 代替 1 中的 E b b P ,其它操作同 1 得到 PE b P b

Fe， 納米粒子的 合 米粒子。 E 表明 Fe， 的平均直往 1 n

1

1 中得到的 E b P b 代替 1 中的5 E b b 其 它 操 作 同 1 得 到 E b b Fe， 磁性 米粒子的 合 米粒子。 E 表明 Fe， 的平均直往 g n

1

1 中得到的 E b nB ) b 代替0 1 中的 E b b 其它操作同 1 得到 PE b (P nB ) b Fe， 磁性 米粒子的 合納米 粒子。 E 表明 Fe， 的平均直往 n

1

將 g Fe 于 L o /L 中的溶液和 . 95 Fe ，． ， 于 L 子水中的溶液 于 混合 通氮 。

向 □ 內 1 L . o /L 水， 溶液中戶生黑 室溫 下 反 。 住 去上 用水

。 在氮 下向 o /L L， 室溫 1 。 1 上 去上 用水 1 將 迅速特移到透析袋中 用去 子水反 透析 lp 得 0 的Fe， 米粒子水溶液， 測得Fe， 的 g/ L。 將 ． L 得的Fe， 米粒子溶液 ． mL水混合在 下向稀釋的Fe， 米粒子溶液中 L 由 1 中得到的 E b b 的 水溶液 ( g/ ) 室溫 。 所得混合 p X 1 n 上 特移到透析 (分子量上限 1 ) 中， 用去 子水反 透析 得到 E b P b P Fe， 磁性 米粒子的 合 米粒子。 E 表明 Fe， 的平均直往 n

1

合 米粒子 定性的研究 將 列 1 所得的 E b b P Fe, 水溶液 .1 o / 或 .1 o / a 分別 至 1、 、 、 、 、 1 1 1 和 1 使最終 合納 米粒子的 相同 ( g/ ) ， 分別 ， 0 ( p ) 然 分別測定 n 的 。 結果表明 1、 、 1 和 1 的 的 降低， 低于最大 值的 。 而

、 、 、 1 、 和 1 的 的 化不大 化 固在 1 。

合 米粒子在 p 1 的 固 在水中可 分散。

特 列 1 中所得的 PE b P b Fe， 水溶液 a 溶液 使最終Na 的 分別 ． 、 、 和 而 合 米粒子的 相同( g/ )，分別 1 ( p ) 然 分別測定 n 的 結果表明， 所有 的 值的 化不大， 化 固在 。 合納米粒子在 ． Na 溶液中可 分散。

1 1 和 1 所制各的聚合物 Fe， 納米粒子的 合 米粒子 上相同的 結果表明 合 米粒子在

1 的 固內和在 a 溶液中都能 分散。

向 列 1 中所得的 E b P b Fe， 水溶液 不同量的 鉛 ( b )，)水溶液 使最終 合納米粒子的 相 同 g/m 分別 0 00 p ， 然 分別測定 0 n 的 結果 所示。 共聚 P b (P 的聚合度 P 的聚合度 1 ) 包裹的 Fe， 米粒子 b P Fe )代替 PE b P b P Fe 相同的 如 所示。 表明，水 中 共聚 Fe， 米粒子的 合 米粒子的分散 定性 不大， 但 鉛 大 于~0.0 共聚 Fe， 米粒子的 合納米粒子聚集 。其原因可做 下分析 共聚 Fe， 米粒子的 合 米粒子由于 子 于粒子的表面， b 子的 合， 使粒子同 生交 而 。但 共聚 Fe， 納米粒子的 合 米粒子由于表面有 的保 作用 不友 粒子同的 因 此未 。 合 米粒子的細胞毒性的 將 1 中所得的 E b b P Fe 和 1 中提到的 b Fe 分別 到 中 行細胞 然 方法測定細胞的 相 存活 ， 休 方法可參考 . an J． uang ． uo ． hang . ao . an, L u J. B o ed. a e. e .

E b P b Fe 和 b Fe 細胞毒性的比較。可以看出 最外 PE 的 共聚 Fe， 米粒子的 合 米粒子的細胞毒性 較小。

1

阿 素在 合 米粒子中的 在 下向 1 中 各 的 PE b P b P Fe 水溶液 ( L g/ L 中 阿 水溶液 ( g/ L L) ， 反 將混合液透 析(分子量上限 1 0) 小 ，得到 阿 素的 合納米粒子。

分析透析外 中阿 素的含量， 換算出 合 米粒子中阿 素的 量力 1 阿 素的 除以 合 米粒子 重的 。 1 得的 合納米粒子代替 1 中的 E b b Fe， 其它操作 同 1 得到 阿 素的 合 米粒子 阿 素的 量力 1 . 1 得的 合 米粒子代替 1 中的 E b b Fe， 其它操作余 同 1 得到 阿 素的 合 米粒子， 阿 素的 量力 阿 素在 合納米粒子中的 在 下向 1 中 各的 P b P b P Fe 水溶液 (1 L g/ L) 中 阿 水溶液 ( g/ L ． L) ， 反 將混合 液透析 (分子量上限 1 ) 小 ， 得到 阿 素的 合 米粒子 量力 正定 素在 合 米粒子中的 在 下向 1 中 各 P b b Fe 水溶 L g/ L 中 定 水溶液 ( g/ L ． L) ， 反 特混合 液透析 (分子量上限 1 ) 得到 定 素的 合納 米粒子 量力 素在 合 米粒子中的 在 下向 1 中 各的 PE b P b Fe, 水溶液 ( L g/ L) 中

水溶液 ( g/ L， 0． L) ， 反 將混合液透析 (分子量上限 1 ) 小 ，得到 素的 合 米粒子， 量力 在 合納米粒子中的 在 下向 1 中 各的 PE b b P Fe 水溶液 (1 L g/ L) 中

水溶液 ( g/ L ． L) 反 將混合 液透析 (分子量上限 1 ) > 得到 的 合 米粒子 量力 阿 素的 合納米粒子的控 各 1中 各的 阿 素的 合納米粒子溶液裝 透析 (分子量上限 1 ) ， 分別 于 值分別 ． 、 ． 、 和 ． 的磷酸

( o /L 1 L 中透析， 在不同的 同測定透析外 中阿 素的 ( 紫外 收 未 n 。 算出

不同 p 下阿 素的 釋放 同的 。