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材料工程 2019年第8期47卷 82-89页

作者：桑冀蒙李学平赵瑾侯信原续波天津大学材料科学与工程学院天津市材料复合与功能化重点实验室

以丙烯酸(AA)和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)为单体,采用RAFT聚合合成系列共聚物(P(AA-co-MPC)),并通过化学共沉淀法制备P(AA-co-MPC)表面修饰的磁性Fe3O4纳米粒子。利用1H NMR,FTIR,GPC,TG,TEM,XRD,Zeta电位及粒度分析仪和Squid-VSM磁性测量系统等手段对共聚物和纳米粒子进行表征。结果表明:采用RAFT聚合成功合成了窄分子量分布的P(AA-co-MPC),磁性Fe3O4纳米粒子表面含有修饰基团;单体摩尔比(AA∶MPC)为1∶1时合成的共聚物修饰磁性Fe3O4纳米粒子的分散性最好,具有最小的水合粒径(36.54±4.00)nm和最窄的粒径分布,最高的Zeta电位(-30.98±1.25)mV,饱和磁化强度为65.57A·m^2·kg^-1,剩磁和矫顽力均为零,具有超顺磁性。

关键词： Fe3O4纳米粒子超顺磁性 RAFT聚合丙烯酸与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱共聚物表面修饰

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P(AA-co-MPC)修饰超顺磁性Fe3O4纳米粒子的制备及性能研究

P(AA-co-MPC)修饰超顺磁性Fe3O4纳米粒子的制备及性能研究

引用

作者：桑冀蒙天津大学

学位级别：硕士

为提高超顺磁性FeO纳米粒子分散性和胶体稳定性,拓展其在生物医药领域的应用,采用RAFT聚合制备了不同丙烯酸(AA)与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)摩尔比的共聚物P(AA-co-MPC),以P(AA-co-MPC)为修饰剂,应用共沉淀法制备了表面修饰P(AA-... 详细信息

为提高超顺磁性FeO纳米粒子分散性和胶体稳定性,拓展其在生物医药领域的应用,采用RAFT聚合制备了不同丙烯酸(AA)与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)摩尔比的共聚物P(AA-co-MPC),以P(AA-co-MPC)为修饰剂,应用共沉淀法制备了表面修饰P(AA-co-MPC)的超顺磁性FeO纳米粒子。通过核磁共振氢谱(H NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、综合热分析仪(TG)对P(AA-co-MPC)的化学结构、分子量、分子量分布和热性能进行表征。同时,采用Zeta电位及粒度分析仪、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、综合热分析仪(TG)、X-射线衍射仪(XRD)和磁性测量系统(Squid-VSM)对磁性纳米粒子的水合粒径及分布、表面性质与形貌、化学结构、热稳定性、晶体结构和磁性能进行了分析。在此基础上,通过蛋白吸附实验、体外细胞毒性实验、体外细胞内吞实验和血液循环时间测定等评价了修饰后超顺磁性纳米粒子的生物相容性。结果表明,采用RAFT聚合合成了不同单体摩尔比的P(AA-co-MPC),共聚物的分子量分布较窄,在1.21～1.4左右。不同单体摩尔比的P(AA-co-MPC)成功修饰在超顺磁性FeO纳米粒子表面。与未修饰的超顺磁性FeO纳米粒子相比,修饰后的纳米粒子水合粒径及粒径分布减小,Zeta电位升高,分散性和胶体稳定性显著提高。其中,AA和MPC摩尔比为1:1的P(AA-co-MPC)修饰的纳米粒子具有最小的粒径(36.54±4.00nm)及粒径分布,最高的Zeta电位(-30.98±1.25m V),饱和磁化强度为65.57emu/g。与此同时,这种超顺磁性纳米粒子细胞内吞量最少,循环时间相比较长(96h左右),在体内滞留时间长,抗蛋白吸附能力强,对AVD蛋白、BSA蛋白和血浆的吸附量仅为0.023、0.014和0.021mg/mg,细胞毒性低,对细胞的增殖有促进作用,是一种理想的生物医用纳米材料。

关键词： Fe3O4纳米粒子超顺磁性 RAFT聚合丙烯酸与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱共聚物表面修饰生物相容性

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