一種新型磁性瓊脂糖微球制造技術

本發明專利技術揭示了一種新型磁性瓊脂糖微球，與其它磁性瓊脂糖微球相比，其具有如下特點：首先，采用具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，保證其具有高的磁響應性能和超順磁性；其次，在超順磁性Fe3O4顆粒外包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層形成核/殼結構的磁核，然后再將磁核填充在瓊脂糖微球內得到磁性瓊脂糖微球。本發明專利技術解決了磁性瓊脂糖微球磁響應性能差或者容易在磁場中磁化產生剩磁的問題，通過在Fe3O4顆粒包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層，使得Fe3O4顆粒耐酸堿、耐氧化性及耐其它溶劑性能顯著提高，并保證磁性瓊脂糖微球具有良好生物相容性，極大提高了實際應用性能。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術揭示了一種新型磁性瓊脂糖微球，與其它磁性瓊脂糖微球相比，其具有如下特點：首先，采用具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，保證其具有高的磁響應性能和超順磁性；其次，在超順磁性Fe3O4顆粒外包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層形成核/殼結構的磁核，然后再將磁核填充在瓊脂糖微球內得到磁性瓊脂糖微球。本專利技術解決了磁性瓊脂糖微球磁響應性能差或者容易在磁場中磁化產生剩磁的問題，通過在Fe3O4顆粒包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層，使得Fe3O4顆粒耐酸堿、耐氧化性及耐其它溶劑性能顯著提高，并保證磁性瓊脂糖微球具有良好生物相容性，極大提高了實際應用性能。【專利說明】一種新型磁性瓊脂糖微球
本專利技術涉及一種新型磁性瓊脂糖微球，屬于生物材料領域，尤其是生物分子的分離純化領域。
技術介紹
近年來磁性多糖微球在生物、化學、制藥及醫學等領域應用日趨廣泛，其主要應用包括蛋白、抗體、酶等生物分子的分離純化、靶向藥物、免疫檢測、細胞分離、化學分析等。瓊脂糖凝膠是天然多糖類層析介質，它具有理想介質的許多特性，比如:高親水性、多孔性、含較多可活化羥基、不與生物大分子發生非特異性吸附等，是迄今為止應用最廣泛的一種層析介質。由于瓊脂糖上含有較多的可活化羥基，可以在一定的條件下接入不同的配基作為親和層析、疏水和離子交換色譜的介質。其分離對象涉及蛋白質、核酸、肽類、糖類等水溶性生化物質，因此磁性瓊脂糖微球是一種具有廣泛應用前景的磁性微球。現有的磁性瓊脂糖微球，主要是通過反相懸浮法，將納米Fe3O4、納米Fe、微米級不銹鋼顆粒和銣鐵硼合金顆粒等磁性物質包埋在瓊脂糖內部而制得。在實際使用過程中存在下述不足: ⑴由于瓊脂糖殼層是多孔的，以納米Fe3O4和納米Fe做為磁性物質包埋在瓊脂糖內形成磁性瓊脂糖微球，由于納米Fe3O4和納米Fe粒徑小，表面積大，在外界酸性條件下易與酸反應造成鐵泄漏，導致磁性下降，同時二者在保存和使用過程中與氧化性物質接觸容易被氧化而導致使用性能下降，故其耐酸性和耐氧化性差，限制了其實際應用； ⑵以微米級不銹鋼顆粒和銣鐵硼合金顆粒做為磁性物質包埋在瓊脂糖內形成磁性瓊脂糖微球，雖然耐酸堿及耐氧化性有所提高，但因顆粒粒徑大，密度大，非常容易沉降，主要應用在膨脹床領域，應用范圍窄，并且易在磁場中磁化而具有剩磁，導致磁性瓊脂糖微球間易磁吸團聚，不易分散； ⑶應用于生物、醫學等領域時，如果采用瓊脂糖直接包埋納米Fe3O4、納米Fe、微米級的不銹鋼顆粒和銣鐵硼合金顆粒等磁性物質，由于里面包埋的磁性物質生物相容性較差，在使用過程中，生物分子會通過瓊脂糖殼層上的孔道進入微球內部并直接與包埋的磁性物質接觸，從而導致某些生物分子失活或者造成較強的非特異性吸附。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種解決上述技術問題的新型磁性瓊脂糖微球，具有耐酸，耐氧化，生物相容性好、高飽和磁化強度和超順磁性等特點。本專利技術是通過下述技術方案達成: 一種新型磁性瓊脂糖微球，以具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，在所述超順磁性Fe3O4顆粒外包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層形成核/殼結構的磁核，然后再將磁核填充在瓊脂糖微球內形成磁性瓊脂糖微球。本專利技術進一步地，所述Fe3O4顆粒的飽和磁化強度大于50emu/g，且具有超順磁性。本專利技術進一步地，所述殼層包括無機物殼層或高分子聚合物殼層，優選地，所述無機物殼層包括SiO2，所述高分子聚合物殼包括聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯或聚羥乙基甲基丙烯酸酯。本專利技術進一步地，所述超順磁性Fe3O4顆粒與所述殼層的質量比1:1~9:1，瓊脂糖與核/殼結構的磁核質量比為1:1~10:1。本專利技術進一步地,所述核/殼結構的磁核的粒徑在0.3Mm~2 μ m之間，其飽和磁化強度大于55emu/g。本專利技術進一步地,所述新型磁性瓊脂糖微球的粒徑在20Mm~165Mm之間。本專利技術的應用施行，其顯著的技術效果體現在: ①本專利技術采用具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，改善了原有技術制備的磁性瓊脂糖微球磁響應性能差或者容易在磁場中磁化產生剩磁的問題； ②通過在磁性Fe3O4表面引入一層具有化學惰性、親水性及生物相容性良好的殼層，使得磁性瓊脂糖耐酸堿、耐氧化性及耐其它溶劑性能顯著提高，同時改善了磁核的生物相容性，保證整個磁性瓊脂糖微球都具有良好的生物相容性，具有良好的應用前景。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術新型磁性瓊脂糖微球的結構示意圖； 圖2是本專利技術新型磁性瓊脂糖微球的顯微鏡照片圖。【具體實施方式】下面結合附圖與具 體實施例對本專利技術進行說明，所舉的實施例僅是對本專利技術產品或方法作概括性例示，有助于更好地理解本專利技術，但并不會限制本專利技術范圍。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法，所述材料，如無特殊說明，均可從商業途徑獲得。本專利技術涉及一種新型磁性瓊脂糖微球，以具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，使得最終制備得到的磁性瓊脂糖微球具有高飽和磁化強度和超順磁性，這樣既能保證其具有極快的磁響應時間，又能保證其在磁場中不被磁化而產生剩磁。如圖1所示，為本專利技術新型磁性瓊脂糖微球的結構示意圖，所述Fe3O4/ SiO2磁核的飽和磁化強度大于70emu/g，具有超順磁性，在所述超順磁性Fe3O4顆粒外包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層而形成磁核，所述殼層的材料包括無機物或高分子聚合物。優選地，所述無機物包括但不限于SiO2，所述高分子聚合物包括但不限于聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯或聚羥乙基甲基丙烯酸酯。上述殼層可以有效的保護其內包覆的磁性物質，提高磁性瓊脂糖微球的耐酸堿性、耐氧化性及耐受其它溶劑的性能；避免使用過程中鐵泄漏或者因氧化而造成磁性降低；同時由于殼層具有親水性，能夠與后續包被的親水性瓊脂糖層很好的相容，利于磁性物質在其內均勻分散，如圖2所示；另外殼層還具有良好的生物相容性，使得本專利技術在后續生物分子分離純化過程中，不會使生物分子失活，也不會造成非特異性吸附。在所述磁核外還包覆有瓊脂糖層，瓊脂糖與核/殼結構的磁核質量比為1:1~10:1,所述超順磁性Fe3O4顆粒與所述殼層的質量比1:1~9:1。具體地,所述核/殼結構的磁核的粒徑在0.3μηι~2 μ m之間,其飽和磁化強度大于55emu/g。由上,本專利技術最終制得的新型磁性瓊脂糖微球的粒徑在20Mm~165Mm之間。【實施例1】 以Fe304/Si02為磁核的磁性瓊脂糖微球的制備: 用500mL量筒量取400mL環己烷加入1000mL三口燒瓶中，然后再加入4mL司班85，將三口燒瓶置于60°C恒溫水浴中，電動機械攪拌30min。用分析天平稱取6.0g瓊脂糖粉加入500mL錐形瓶中，然后加入100mLFe304/Si02含量為5mg/mL的水溶液，將上述溶液加熱溶解；調整上述環己烷油相中的攪拌速度為1600rpm，將制備得到的含有Fe304/Si02的瓊脂糖溶液緩慢加入環己烷油相中，加完后保持1600rpm的轉速攪拌60min，最后停止水浴加熱，將水浴鍋中的熱水抽出，加入冰水冷卻IOmin本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型磁性瓊脂糖微球，其特征在于：以具有高飽和磁化強度的超順磁性Fe3O4顆粒作為磁性物質，在所述超順磁性Fe3O4顆粒外包覆具有化學惰性、親水性和生物相容性的殼層形成核/殼結構的磁核，然后再將磁核填充在瓊脂糖微球內形成磁性瓊脂糖微球。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：任輝，秦煒，譚建雄，
申請(專利權)人：海貍納米科技蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：