Novel magnetic nanoparticles Fe3O4-immobilized domino Knoevenagel
Fe3O4磁性纳米微粒细胞相容性的实验研究
Fe3O4磁性纳米微粒细胞相容性的实验研究目的:研究F3O4磁性纳米微粒的细胞相容性。
方法:制备顺磁F304纳米颗粒,加至体外培养的人鼻咽癌细胞及人滑膜细胞中,研究磁性纳米材料的细胞相容性。
结果:与对照组相比,F3O4磁性纳米微粒对两种细胞的生长繁殖无明显的影响。
结论:制备的F3O4磁性纳米微粒与人体细胞具有较好的生物相容性。
标签:磁性纳米颗粒;细胞相容性;实验磁性纳米颗粒(magnetic nanometer microspheres,MNMs)作为磁控纳米载药系统的载体,载药后具有缓释药物、延长药物作用时间,使药物具有靶向性,使药物能浓集于靶器官而降低用药量,避免或减轻毒副作用等优点。
磁性纳米颗粒已成为周内外物理材料科学与生物医学技术的前沿研究热点。
但目前用于载药的磁性纳米微球种类不多,制备工艺复杂,用于与载体结合的药物种类的研究不多,且仅用于实验研究,使用范围极其有限。
F3O4磁性纳米粒子由于其优良的磁性和易加工性,特别是超顺磁性,在生物、医疗等各个方面都得到了广泛应用,本实验研究用简便的方法制备Fe304磁性纳米微粒,研究其生物相容性,为其下一步的载药及临床应用打下实验基础。
1材料与方法1.1药品与试剂F3O4/石墨烯磁性纳米颗粒(由桂林理工大学材料科学与工程学院教育部重点实验室制备);MTT液(购自Sigma公司);二甲基亚砜(DMSO)、RPMI-1640及DMEM培养基均购自GBICO公司;小牛血清(FBs)、胰蛋白酶(Hyclon公司);其他常用试剂均购自Sigma公司。
1.2细胞株人鼻咽癌CNE-2细胞株(桂林医学院生物技术学院中心实验室保存)。
人滑膜细胞(桂林医学院附属医院骨二科提供)1.3仪器CO2培养箱(美国Thermo Fisher),倒置显微镜(Axiover-40,德国蔡司公司),SW-CJ-IF型超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司);Coming Costar细胞瓶及培养板(美国康宁),其他细胞培养常用仪器均为国产。
10四氧化三铁磁性纳米材料具有辣根过氧化物酶活性
四氧化三铁磁性纳米材料具有辣根过氧化物酶活性高利增1 庄洁1 聂棱2 张锦彬1 张宇3 顾宁3 王太宏2杨东玲1 冯静1 Sarah Perrett1 阎锡蕴1,*(1中国科学院生物物理研究所 生物大分子国家重点实验室 北京 100101;中国科学院物理研究所 北京 100190; 3东南大学 生物电子学国家重点实验室 南京 210096)摘要: 磁性纳米材料一直被认为是一种惰性材料,被广泛的应用于生物分离、核磁成像等多个领域。
我们首次发现Fe3O4磁性纳米材料具有辣根过氧化物酶的活性,能够催化过氧化氢发生氧化还原反应。
通过对Fe3O4磁性纳米材料与辣根过氧化物酶的酶动力学特性进行比较,发现Fe3O4磁性纳米材料具有和辣根过氧化物酶类似的催化活性。
Intrinsic Peroxidase-like Activity of Ferromagnetic NanoparticlesGAO Lizeng 1,2,5, ZHUANG Jie1,2,5 , NIE Leng3,5, ZHANG Jinbin 1,2,5,ZHANG Yu 4, GU Ning4, WANG Taihong3, FENG Jing 1,2,YANG Dongling 1,2, Sarah Perrett1,* and YAN Xiyun1,2*(1National Laboratory of Biomacromolecules and 2Chinese Academy of Sciences – University of Tokyo Joint Laboratory of Structural Virology and Immunology, Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences, 15 Datun Road, Beijing 100101, China. 3Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 10080, China. 4State Key Laboratory of Bioelectronics, Southeast University, Nanjing 210096, China. 5Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China.)Abstract: Nanoparticles have been used increasingly in medical and technological applications. Nanoparticles containing magnetic materials, such as magnetite (Fe3O4), are particularly powerful in imaging or separation techniques. These nanoparticles are generally considered to be biologically and chemically inert. Typically, the nanoparticle surface is functionalised by conjugation with antibodies or enzymes, or coating with metal catalysts. Here, we report a nanomaterial that can be used directly as an enzyme mimetic.We found that magnetite nanoparticles possess intrinsic peroxidase activity, which is pH, temperature, particle-size and H2O2 concentration dependent. The activity shows typicalMichaelis-Menten kinetics and double-reciprocal plots indicate a ping-pong mechanism.We found that magnetite nanoparticles could be coated with dextran to improve作者简介:阎锡蕴,女,医学博士,中国科学院生物物理研究所研究员,博士生导师;主要研究肿瘤新型靶分子和抗体的作用机制,结合纳米材料和技术研制新型肿瘤免疫诊断和靶向治疗的方法。
柠檬酸钠改性的Fe3O4磁性纳米粒子的快速制备
柠檬酸钠改性的Fe3O4磁性纳米粒子的快速制备邢艳;呼国茂;王燕;马向荣【摘要】Fe3O4 magnetic nanoparticles were successfully synthesized by a simple reflux method using FeSO4·7 H2O as single iron source, concentrated ammonia and sodium citrate acted as precipitator and mild stabilizer, respectively.Effects of reaction time, reaction temperature and way of adding ammonia were investigated.The synthesized magnetic Fe3O (4 a) noparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), infrared spectrometer (FT-IR) and transmission electron microscope (TEM).The results showed that magnetic Fe3O (4 a) noparticles had good dispersibility and magnetic responsiveness in water when sodium citrate was used as surface modifier and concentrated ammonia water was added drop by drop, meanwhile, reaction temperature was set as (70-80) ℃ and reaction time was set as 6 min.Zeta potential and FT-IR results showed that sodium citrate was well adsorbed onto surface of Fe3O4 magnetic nanoparticles (Fe3O4@SC) and zeta potential was-31.3 mV.TEM results showed that size of Fe3O4@SC magnetic nanoparticles which were spherical shape was 10 nm.%以FeSO4·7H2O为单一铁源, 浓氨水为沉淀剂, 柠檬酸钠为表面改性剂利用简单回流法快速合成Fe3O4磁性纳米粒子.考察反应时间, 反应温度及浓氨水加入方式对合成Fe3O4磁性纳米粒子的影响, 并利用动态光散射仪、傅立叶红外射线光谱仪及透射扫描电镜等对合成的Fe3O4磁性纳米粒子进行表征.结果表明, 以柠檬酸钠为表面改性剂, 逐滴加入浓氨水, 反应温度为 (70~80) ℃和反应时间为6 min时, 获得的Fe3O4磁性纳米粒子在水中具有良好的分散性及磁响应性.Zeta电位和红外光谱同时表明, 柠檬酸钠成功地吸附于Fe3O4磁性纳米粒子的表面 (Fe3O4@SC), 且Zeta电位值为-31.3 mV;透射扫描电镜显示获得的Fe3O4@SC磁性纳米粒子呈球状结构, 粒径约为10 nm.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】5页(P50-54)【关键词】催化剂工程;表面改性;柠檬酸钠;Fe3O4磁性纳米粒子【作者】邢艳;呼国茂;王燕;马向荣【作者单位】榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;中国神华鄂尔多斯煤制油,内蒙古鄂尔多斯 017209;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6;O643.36由于水溶性Fe3O4磁性纳米粒子具有良好的磁响应性及生物相容性[1-4]等独特功能,因而在生物及化学催化等领域具有广泛应用,同时水溶性Fe3O4磁性纳米粒子也是近年来复合纳米材料制备过程中使用频率较高的一种纳米粒子。
超顺磁性四氧化三铁纳米材料在医学方面的应用
超顺磁性四氧化三铁纳米材料在医学中的应用综述……..…….. ……….. ………..DOI 10.1002/aic.11111Published Sep 29, 2011关键词:超顺磁性纳米粒子四氧化三铁靶向运输前言近1O年来,有关纳米药物载体(Drug Nanoearriers)的研究不仅吸引了科学家们的极大兴趣,也得到了普通公众热切的关注。
常见的纳米药物载体主要包括无机纳米药物载体和有机高分子纳米药物载体。
其中,高分子纳米粒子作为药物载体研究得比较早,目前已有少量基于高分子纳米载体的药物得到欧美一些国家药监部门批准用于临床治疗[1]。
这是因为高分子纳米粒子生物相容性好,毒性小,药物可通过物理包覆或者化学键合的方式结合到高分子纳米粒子中,其释放后高分子载体可通过降解排出体外[2]。
与高分子纳米粒子相比,无机纳米粒子不仅尺寸、形貌可控性好,比表面积大,而且独特的光、电、磁性质赋予其具有潜在的成像显影、靶向输送和协同药物治疗等功能,使其更适于在细胞内进行药物输送[3]。
而且以超顺磁性纳米颗粒作为基因载体及药物载体的研究近年来在医学领域不断发展,由于磁性四氧化三铁生物纳米颗粒的制作简单,直径可达10 nm 以下,具有比表面积效应和磁效应,在外加磁场的作用下可具有靶向性,且四氧化三铁的晶体对细胞无毒。
在磁性四氧化三铁的晶体表面可很容易地包埋生物高分子,如多聚糖[4]、蛋白质等形成核壳式结构[5-6],可使其达到生物相容性,使其越来越多的应用于医学领域研究。
靶向药物输送和药物可控释放是无机纳米药物载体研究的主要目标。
靶向药物输送能在病灶部位保持相对较高的药物浓度,延长药物的作用时间,提高对肿瘤细胞的杀伤力;药物可控释放可以减轻药物对正常细胞的作用且减小不良反应,提高药效,减轻患者的痛苦。
一种理想的纳米药物载体需要具备以下的性能:良好的生物相容性;足够长的血液循环时间;特异性地靶向药物到病灶部位;刺激响应性,如随着pH或温度的变化,缓慢释放药物;能有效地在细胞内输送药物,进一步进入特定的细胞器。
磁性纳米粒子Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag的制备及表征
磁性纳米粒子Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag的制备及表征庄严;周群;周全法【摘要】利用化学共沉淀法将铁盐和亚铁盐溶液按一定比例混合制备磁性纳米Fe3O4,再用3-巯基丙基三甲氧基硅烷修饰磁性粒子,连接金、银纳米粒子制备了核壳结构的功能性微粒.通过X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见光吸收光谱仪(UV - Vis)对粒子的结构与性质进行表征.结果表明:磁性Fe3O4纳米粒子属立方晶型,Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag粒子包裹完全,形状趋近于球形,兼有磁性和金、银纳米粒子的特性,对硝基化合物具有良好的催化性能.%Magnetic nanoparticles of Fe3O4 were prepared by co - deposition. Fe3O4 and gold/silver nano-particles were conjoined with (3 - mercapto - propyl) trimethoxysilane, and then core - shell functional Fe3O4@ Au and Fe3O4@ Ag nanoparticles were prepared by multi - step reduction with sodiumcitrate. These particles were characterized by TEM, XRD, UV - Vis. The analysis results showed that the prepared Fe3O4 nanoparticles are cubic structure. Spherical Fe3O4@ Au and Fe3O4@ Ag nanoparticles have excellent catalytic activity for the reduction of nitrocompounds by borohydride.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2011(032)002【总页数】5页(P5-8,13)【关键词】复合材料;磁性纳米粒子;核-壳;共沉淀法;制备【作者】庄严;周群;周全法【作者单位】江苏技术师范学院江苏省贵金属深加工技术及其应用重点建设实验室,江苏常州213001;苏州大学材料与化学化工学院,江苏苏州215123;苏州大学材料与化学化工学院,江苏苏州215123【正文语种】中文【中图分类】O643.36近年来,四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒作为功能材料,在磁记录材料、特殊催化剂原料、磁流体的基本材料和磁性颜料、药物、催化等方面显示出许多特殊功能,有关磁性纳米Fe3O4的制备方法及性质的研究也受到广泛关注[1-3]。
Fe3O4磁性纳米粒子表面修饰研究进展
雷等
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Fe304磁性纳米粒子表面修饰研究进展+
熊雷,姜宏伟,王迪珍
(华南理工大学材料学院,广州510640) 摘要 表面修饰Fe3Q磁性纳米粒子因具有优异的磁学特性、良好的生物相容性和丰富的化学反应可选择
性,在生物医药领域如磁共振成像、组织修复、免疫测定、热疗、药物传递和细胞分离中显示了巨大的应用潜力。 Fe。()4磁性纳米粒子的表面修饰主要包括以下3类:①有机小分子修饰,主要是偶联剂和表面活性剂修饰;②有机高 分子修饰,包括天然生物大分子、合成高分子以及两者复合修饰;③无机纳米材料修饰,主要是Si02、Au和Ag修饰。 并就这三大方面的研究进展做了综合概述。
Fea 04复合粒子,该磁性复合粒子有望在药物传递和药物释放
等[5]在表面活性剂2一乙基己基琥珀酸酯磺酸钠(A(订)存在下,
制备了平均粒径为27nm的Fe3 04纳米粒子,ATO的加入可以 减缓纳米粒子的成核速度,控制纳米粒子的尺寸。 ②改善纳米粒子表面性能:表面活性剂分子可以赋予粒子 表面新的活性,降低粒子表面能,使粒子处于稳定状态,防止粒 子团聚,改善其在介质中的分散性。Sun等[6]用双极性表面活
Abstract
Surface modified magnetic nanoparticles have shown great applicable potential in the fields of bio—
as
medicine such
ration
magnetic resonance
imaging。tissue repair,immunoassay,hyperthermia,drug magnetic
三种不同方式制备纳米磁性Fe3O4颗粒及光催化性
三种不同方式制备纳米磁性 Fe3O4 颗粒及光催化性*
康永
(榆林市新科技开发有限公司 陕西 榆林 718100)
摘 要 笔者采用了3种不同方式制备了磁性纳米 Fe3O4 颗 粒,以 光 催 化 降 解 亚 甲 基 蓝 和 罗 丹 明 溶 液 为 模 型 反 应,对 其 光催化活性进行了探讨。试验制备出来的纳米 Fe3O4 颗粒具有良好的磁性能,且不同的方法制备出的纳米 Fe3O4 颗粒的 光催化活性不同。用水解法制 备 出 的 纳 米 Fe3O4 颗 粒 的 光 催 化 活 性 最 差,无 降 解 发 生;用 低 温 相 转 化 法 制 备 出 的 纳 米 Fe3O4 颗粒的降解性能比较好,降解率达到70%~80%;共沉淀 法 制 备 出 的 纳 米 Fe3O4颗 粒 最 好,粒 径 最 小,其 降 解 率 高 达96%。共沉淀法制备出的纳米 Fe3O4颗粒具有磁性的特点,也易于分离回收,具有良好的应用前景。 关键词 磁性纳米 Fe3O4 颗粒 光催化活性 降解性能 水解法 低温相转化法 共沉淀法 中图分类号:TQ174 文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2019)04-0043-07 PreparationandPhotocatalyticPropertiesofMagneticFe3O4 NanoparticlesinThreeDifferentWays KangYong(YulinNewScienceandTechnologyDevelopmentCo.,Ltd,Shaanxi,YuLin,718100) Abstract:Inthispaper,magneticnanocrystallineFe3O4particleswerepreparedinthreeways.Photocatalyticdegradationof methyleneblueandRhodaminesolutionwasusedasmodelreaction.ThephotocatalyticactivityofFe3O4 nanoparticleswas investigated.ThephotocatalyticactivityofFe3O4 nanoparticlespreparedbydifferentmethodsisdifferent.ThephotocatalyticactivityofFe3O4nanoparticlespreparedbyhydrolysismethodistheworstandnodegradationoccurs.Thedegradation rateofnanometerFe3O4 particlespreparedbylowtemperaturephaseinversionmethodwas70to80.Nano-Fpreparedby coprecipitation methodTheparticlesofFethesmallest,andthedegradationrateishigh to96.ThenanocrystallineFe3O4 particlespreparedbycoprecipitationhavethecharacteristicsofmagnetism,easyseparationandrecovery,andhaveagoodprospectofapplication. Keywords:MagneticnanocrystallineFe3O4 particles;Photocatalyticactivity;Degradationproperty;Hydrolysis method; Lowtemperaturephaseinversion method;Coprecipitation method
磁性金属有机骨架材料Fe3O4@MIL-100的合成、表征及应用
第46卷第20期2018年10月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.20 Oct.2018磁性金属有机骨架材料Fe3O4@MIL-100的合成㊁表征及应用商国敏,潘俊鹏,张艳梅(大连民族大学生命科学学院,辽宁 大连 116605)摘 要:MIL-100(Fe)是以Fe3+为金属离子,均苯三酸为配体的金属有机骨架材料,这是目前已知的热稳定性和化学稳定性较高的金属有机骨架材料之一㊂磁性金属有机骨架材料结合了金属有机骨架材料和磁性纳米材料的双重优势㊂本论文以Fe3O4纳米粒子为磁性核,金属有机骨架材料MIL-100(Fe)为壳层,通过一锅法合成了核-壳结构的磁性MOFs材料Fe3O4@MIL-100 (Fe),并考察了其对药物布洛芬的吸附性能㊂研究结果表明,材料对布洛芬的吸附量为93.51mg/g㊂该材料在药物载体领域具有潜在应用前景㊂关键词:金属有机骨架材料;MIL-100(Fe);四氧化三铁;药物载体 中图分类号:Q814 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2018)20-0040-03 Preparation and Characterization of Fe3O4@MIL-100andIts Application as Drug DeliverySHANG Guo-min,PAN Jun-peng,ZHANG Yan-mei(College of Life Science,Dalian Nantionalities University,Liaoning Dalian116605,China)Abstract:MIL-100(Fe),which is a one of the most stable metal-organic frameworks,was synthesized by using Fe3+as the metal source and benzenetricarboxylic acid as the ligand.The integration of MOFs with magnetic nanoparticles could facilitate their recovery and separation.Herein,core-shell magnetic Fe3O4@MIL-100-NH2was prepared with Fe3O4as the magnetic center and MIL-100(Fe)-NH2as the shell by one-pot synthesis method.The absorbing capacity for ibuprofen was tested,which was93.51mg/g.In summary,this core-shell structured magnetic material of Fe3O4@Fe-MIL-NH2was expected to have a potential application prospect in the field of drug delivery.Key words:metal-organic frameworks;MIL-100(Fe);Fe3O4;drug delivery金属有机骨架材料(MOFs)是一种由金属离子或者金属簇与桥联的有机配体通过配位作用组装成的新型的多孔晶体材料,已经成为现代多孔材料研究的热点领域[1-3]㊂MOFs具有比表面积大㊁孔隙率高㊁孔结构规整且可以调控㊁热稳定性能好㊁易于功能化等优点,是作为药物载体的新型材料㊂MIL-100是以Fe3+为金属离子,均苯三酸为配体的金属有机骨架材料,这是目前已知的热稳定性和化学稳定性较高的材料[4-5]㊂作为药物载体,与传统药物载体相比较,磁性材料在外加磁场作用下,能够富集在靶区,减少全身毒性反应,尤其在肿瘤治疗方面具有巨大的应用价值㊂因此,本文通过层层子组装方法制备Fe3O4@MIL-100,考察了其对药物布洛芬的吸附性能㊂1 实 验1.1 Fe3O4@MIL-100的合成移取聚丙烯酸300μL于烧杯中,向其中添加适量的氢氧化钠溶液,混合均匀后,用胶头滴管吸取溶液并滴加在pH试纸上,并与比色卡对比,调至pH为10,制得聚丙烯酸钠溶液㊂称取0.1g Fe3O4,并将其分散在pH=10的聚丙烯酸钠溶液中,超声1h㊂将溶液倒入培养皿中,将培养皿放于磁铁块上进行磁性分离,弃去上层溶液㊂用去离子水㊁无水乙醇㊁DMF按顺序各洗2遍,最后自然风干㊂称取0.2101g均苯三酸和0.675gFeCl3㊃6H2O,分散在50mL N-N-二甲基甲酰胺,然后加入0.1g Fe3O4于溶液中,超声使固体溶解,并转移到反应釜的衬里中,设定温度为120℃,20h后,停止反应并冷却至室温,对材料进行磁性分离,并用无水乙醇洗3遍,自然干燥㊂对干燥后的磁铁进行制样,然后进行XRD检测,并回收待用㊂重复步骤上述步骤3次,直到出现MIL-100的特征峰㊂1.2 药物吸附性能检测准确称取布洛芬7.220g,分散在正己烷中,超声使药物溶解,转移到250mL容量瓶中,定容,配置成0.14mol/L的布洛芬溶液㊂称取Fe3O4@MIL-1000.3g于锥形瓶中,加入20mL0.14mol/L的布洛芬正己烷溶液,摇床震荡,期间由于正己烷的挥发性,应不断补充正己烷,保持体积不变㊂吸附24h 后,取1mL于离心管中,进行磁性分离,取出上清液㊂取出0.14mol/L的布洛芬溶液和离心后的上清液各1mL,分别用正己烷溶液稀释40倍㊂通过高效液相色谱(条件不变),测稀释后的药物吸附前后的峰面积,计算吸附率,并对比标准曲线得出吸附后溶液的浓度,最后得出材料对药物的吸附量㊂第46卷第20期商国敏,等:磁性金属有机骨架材料Fe 3O 4@MIL-100的合成㊁表征及应用41 2 结果与讨论2.1 材料的XRD 表征图1a 是Fe 3O 4的X-射线衍射图,在30.1°㊁35.5°㊁43.1°㊁53.4°㊁57.0°㊁62.6°出现对应Fe 3O 4的220㊁311㊁400㊁422㊁511㊁440晶面的特征衍射峰,表明Fe 3O 4制备成功,其结构通过透射电镜进一步确认㊂图1b 是MIL-100的X-射线衍射图,在10°位置出现MIL-100的特征峰㊂图1c 是Fe 3O 4@MIL-100的X-射线衍射图,与Fe 3O 4的XRD 比较,壳层材料的引入使其在10°左右出现了对应于MIL-100的特征衍射峰,虽然峰强度较弱,但结果表明成功合成了Fe 3O 4@MIL-100复合材料,且Fe 3O 4的结构未发生变化,为了进一步验证复合材料是两种材料简单的混合还是具有核-壳结构,需要通过透射电镜对其微观结构进行确认㊂图1 材料的XRD 谱图Fig.1 XRD patterns of materials2.2 药物的吸附结果设置LC-20AD 型高效液相色谱的Stop Time 为20min,进样速度Total Flow 为4mL /min,进样温度为45℃,含有0.8%三氟乙酸的乙腈与含有0.8%三氟乙酸的双蒸水进样体积比为8︓2,在波长273nm 条件下依次检测1mol /L㊁1.5mol /L㊁2.0mol /L㊁2.5mol /L㊁3.0mol /L㊁3.5mol /L㊁4.0mol /L㊁4.5mol /L 浓度下的峰面积,并记录在表1中㊂表1 峰面积与浓度关系表Table 1 Peak areas of drug solution with various concentrations浓度/(mol /L)Ret.Time /minAreaHeight /mV 1.09.882251883154691.59.879389490237032.09.880504263311382.59.871640976397373.09.887753508461623.59.895881468541564.09.880994234619304.59.882111467569091表1表明,浓度越大,布洛芬特征峰的峰峰面积越大,高度逐渐变大,布洛芬在此条件下的特征峰出现在约9.8min 的位置,以浓度作为横坐标,布洛芬特征峰的峰面积为纵坐标,制作峰面积与浓度的标准曲线图,如图2所示㊂图2 峰面积与浓度标准曲线图Fig.2 Standard curve of drug solutions从图2中可知,布洛芬峰面积与浓度呈正比例,符合公式y =245414.5476x+16422,R 2=0.99946>0.99,误差极小,按照图2可计算出在浓度为1.0~4.5mmol /L 范围内不同峰面积下所对应的溶液的浓度㊂0.14mol /L 的溶液稀释40倍后,吸附前被稀释溶液浓度变为3.5mmol /L㊂液相色谱得出药物吸附后上清液中药物的峰面积为833652,带入标准曲线公式:y =245414.5476x+16422(1)得出x =3.33mmol /L,即为吸附后的被稀释溶液的浓度㊂载体对药物的吸附量=稀释倍数×(吸附前浓度-吸附后浓度)×体积×分子量材料质量=40×(3.5mmol /L-3.33mmol /L)×0.02L×206.28mg /mol0.3g=93.51mg /g(2)据文献报道,2006年,Ferey 等[5]首次试验了MIL -100(Fe)和MIL-101(Fe)作为布洛芬药物载体的载药量,结果表明,MIL-100(Fe)的对布洛芬的负载量为34.7mg /g,MIL-101(Fe)的负载量为37.6mg /g,两者的载药量不同主要是由于MIL-101孔尺寸为更大的五边形和六边形导致的㊂从本文结果可知,用一锅法合成的壳层厚度为100nm 的Fe 3O 4@MIL-100具有更好的载药能力,可作为药物载体应用于疾病治疗领域㊂3 结 论通过XRD 对合成材料表征的结果可知,运用一锅法成功制备了拥有核-壳结构的磁性MOFs 材料Fe 3O 4@MIL-100,对布洛芬也具有良好的吸附能力㊂XRD 结果表明,复合材料中同时出现了Fe 3O 4和MIL-100两种材料的晶体结构,并且Fe 3O 4的峰强度减弱,分析可能是在长时间高温下部分Fe 3O 4的结构遭到破坏,这是一锅法与层层吸附法相比的不足之处㊂HPLC 检测结果表明,材料对布洛芬的吸附量为93.51mg /g,说明Fe 3O 4@MIL-100可控的孔径结构可以装载药物,作为药物载体,因为Fe 3O 4的磁性,在外加磁场作用下,可以选择性的集中在靶区,在药物载体领域具有巨大的潜能㊂参考文献[1] 于吉红,闫文付.纳米孔材料化学:催化及功能化.1版[M].北京:科学出版社,2013:53-86.[2] Farha O K,HUPP J T.Rational Design,Synthesis,Purification,andActivation of Metal Organic FrameworkMaterials [J ].Accounts of Chemical Research,2010,43(8):1166-1175.[3] Morris W,Briley W E,Auyeung E,et al.Nucleic Acid-Metal OrganicFramework (MOF)Nanoparticle Conjugates.Journal of the American Chemical Society,2014,136(20):7261-7264.(下转第74页)74 广 州 化 工2018年10月根据简化的瑞利散射定律[16]:I RRS=KCMI0其中I RRS为散射光强度,K为比例系数,C为溶液浓度,M为分子量,I0为入射光强度㊂由此可知当K㊁C㊁I0等因素不变时,散射强度与散射微粒的分子量成正比例关系,即散射微粒的分子量增大,会引起共振瑞利散射的增强㊂因此当AH与Ag+形成配合物时其分子量必然大于两者单独存在时的分子量,有利于散射增强㊂(2)疏水界面的形成AH和Ag+均具有较强的亲水性,当两者单独存在时各自都能很好地溶于水中形成水合物,但当吖黄素盐酸盐分子结构中吖啶环上的N和两个氨基的N与Ag+形成了配位键时,由于吖黄素平面共轭芳杂环结构的疏水性可与水之间形成疏水界面,疏水界面的形成有利于散射增强,从而引起共振瑞利散射(RRS)显著增强㊂由于以上因素的共同影响,使反应产物的共振瑞利散射(RRS)显著增强㊂3 样品分析按地表水和污水监测技术规范采集了贵阳市自然河流水样,过滤备用㊂取适量水样于25mL比色管中,按上述实验方法进行测定,同时按照火焰原子吸收光谱法(现行国家标准方法)进行对照试验,并以标准加入法测定了Ag+在实际水样中的回收率,结果见表2㊂表2 环境水样中Ag+的测定结果(n=7)Table2 Determination results of Ag+in environmental waters样品测定值/(mg/L)加入量/(mg/L)测定总值/(mg/L)RSD/%回收率/%FAAS/(mg/L)水样1-21.921.25961.98水样2-22.122.371062.08水样3-21.871.5493.51.93 4 结 论在pH为2.87~8.95的B-R缓冲溶液中,吖黄素盐酸盐共振瑞利散射光谱法可用于测定银离子含量㊂在波长为321nm 处,Ag+的浓度在0.05~10mg/L范围内,与RRS强度变化呈良好的线性关系㊂参考文献[1] 王韬,李鑫钢,杜启云.含重金属离子废水治理技术的研究进展[J].化工环保,2008,28(4):323-326.[2] 庞向东,江虹,等.CTMAB增敏共振瑞利散射法快速测定面制食品中的Pb[J].食品科学,2016,37(20):183-186.[3] 李颖,冯秀梅,陆筱彬,等.X-射线荧光光谱法测定锌铝铜合金中的铝㊁铜㊁铁㊁硅㊁镍㊁铅和镉[J].中国无机分析化学,2015,5(4): 69-73.[4] 骆倩,张谷平,赵美风,等.X-射线荧光光谱法测定稻谷中镉㊁铅和无机砷[J].粮油食品科技,2016,24(4):64-70.[5] 谙非,杨彦丽.微波消解ICP-Ms同时测定色母粒中多种重金属元素[J].食品与发酵工业,2012,38(1):169-171.[6] STANISIC S M,IGNJATOVIC L M,MANOJLOVIC D D,et al.Thecomparison of sample extraction procedures for the determination of cations in soil by IC and ICP-AES[J].Central European Journalof Chemistry,2011,9(3):481-491.[7] GEANA E I,IORDACHE A M,VOICA C,et parison of threedigestion methods for heavy metals determination in soils and sediments materials by ICP-MS technique[J].Asian Journal of Chemistry,2011, 23(12):5213-5216.[8] Pasternack R F,Bustamante C,Collings P J,et al.Porphyrinassemblies on DNA as studied by a resonance lingth-scattering technique[J].J.Am.Chem.Soc.,1993,115:5393-5399. [9] 江虹,张琴,吴征真,等.双波长共振瑞利散射法快速测定皮蛋中的Cd[J].分析与检测,2017,6(45):263-267.[10]刘庆业,汪花,黄丹华,等.碳纳米微粒共振瑞利散射能量转移测定铬(Ⅵ)[J].广西师范大学学报(自然科学版),2016,34(1): 128-133.[11]盛丽,赵志惠,米莹,等.锌(Ⅱ)-硫氰酸盐-孔雀石绿体系共振瑞利散射光谱法测定锌[J].冶金分析,2016,36(6):73-76. [12]梁爱惠,杨铎,温桂清,等.氢化物发生-催化共振瑞利散射光谱法测定痕量砷[J].光谱学与光谱分析,2016,36(11):3689-3692. [13]韩志辉,高寿泉,等.银-邻菲罗啉-茜素红体系共振瑞利散射法测定痕量银[J].中国卫生检验杂志,2005,15(12):1424-1426. [14]韩志辉,吕昌银,杨胜圆,等.银-邻菲罗啉-酸性三苯甲烷染料体系共振瑞利散射法测定痕量银[J].分析测试学报,2006,25(1): 69-72.[15]盛丽,刘改兰,苏碧泉,等.银(Ⅰ)-碘化钾-罗丹明B体系共振瑞利光谱法测定痕量银离子[J].光谱实验室,2013,30(3):1444-1446.[16]Edition of Editorial Board of Chinese Macropaedia.ChineseMacropaedia Biology(Ⅱ)[M].Beijing:Chinese Macropaedia Press, 1991:p1374.(上接第41页)[4] Zhang C F,Qiu L G,Ke F,et al.A novel magnetic recyclablephotocatalyst based on a core-shell metal-organic framework Fe3O4@MIL-100(Fe)for the decolorization of methylene blue dye[J].J.Mater.Chem.A,2013,1(45):14329-14334.[5] Ke F,Qiu L G,Zhu J.Fe3O4@MOF core-shell magneticmicrospheres as excellent catalysts for the Claisen-Schmidt condensation reaction[J].Nanoscale,2014,6(3):1596-1601. [6] Taulelle F,Fwrey G.Flexible porous metal-organic framewoeks for acontrolled drugdelivery[J].Joural of the America Chemical Society, 2008,130(21):6774-6780.。
磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究[开题报告]
磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究[开题报告]毕业论文开题报告环境工程磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究一、选题的背景、意义随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展,特别是能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、传感技术等高新技术领域的高速发展,元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料提出了新的需求[1]。
再者随着中国工业经济的飞速发展,现有的传统材料己经难以满足其需求,开发、利用高性能材料和新功能材料己经成为共识。
纳米材料就应运而生,由于纳米材料的界面组元所占比例大,纳米颗粒表面原子比例高,与通常的多晶材料或者微粉完全不同,其表现出高的表面效应、体积效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质[2-4]。
纳米科学技术的快速发展,让磁性纳米材料得到了长足的发展。
近年来的磁性材料,在非晶态、稀土永磁化合物、超磁致伸缩、巨磁电阻等新材料相继发现的同时,由于组织的微细化、晶体学方位的控制、薄膜化、超晶格等新技术的开发,其特性显著提高。
这些不仅对电子、信息产品等特性的飞跃提高作出了重大贡献,而且成为新产品开发的原动力。
目前,磁性纳米材料已成为支持并促进社会发展的关键材料。
而磁性Fe304纳米粒子是纳米材料中一类新颖的功能材料,四氧化三铁的化学稳定性好,原料易得,价格便宜,广泛用于涂料、油墨等领域[5-7]。
四氧化三铁纳米粒子的磁性比大块本体材料的强许多倍,当四氧化三铁纳米粒子的粒径d<16nm,具有超顺磁性。
磁性四氧化三铁纳米粒子磁性能好,用于优质磁记录材料的制备,同时是制备α-Fe203等重要磁记录材料的中间体,还可作为微波吸收材料及催化剂。
近年来,四氧化三铁纳米粒子具有良好的磁性,在生物医学方面表现出潜在的广泛用途,如磁性四氧化三铁纳米粒子可作为药物的主要载体进行靶向给药,也可用于细胞及DNA的分离等,成为倍受关注的研究热点。
关于磁流体PEG coating Fe3O4 nanoparticles(30nm)纳米材料
关于磁流体PEG coating Fe3O4 nanoparticles(30nm)纳米材料今天小编瑞禧RL整理并分享关于磁流体PEG coating Fe3O4 nanoparticles(30nm)纳米材料简介:四氧化三铁(Fe3O4)可以作为一种磁流体。
Fe3O4是一种具有磁性的磁性材料,由铁(Fe)和氧(O)元素组成。
它具有良好的磁性响应,可以在外部磁场的作用下产生明显的磁化,使得整个材料呈现磁性。
磁流体(Magnetic Fluid)是一种微米至纳米级别的颗粒悬浮在液体介质中,具有磁性的复合材料。
这种特殊的液体由磁性颗粒和分散剂(通常是液体)组成,其中磁性颗粒可以是铁、镍、钴等磁性材料的纳米颗粒。
这些磁性颗粒在外部磁场的作用下,可以产生磁性响应,表现出磁性特性。
磁流体具有以下特点和应用:特点:磁性响应:磁流体中的颗粒在外部磁场作用下会发生磁化,使得整个液体呈现出磁性。
可控性:磁流体的磁性响应可以通过改变外部磁场的强度来控制,实现对液体的精准操作。
分散性:磁流体的颗粒通常具有良好的分散性,这使得它们在液体介质中能够均匀分布。
稳定性:磁流体在合适的分散剂中可以保持稳定分散状态,不易发生沉淀。
应用领域:磁性流体密封:由于磁流体可以被外部磁场控制,因此被广用于制造磁性密封,例如在机械设备中,用于密封液体或气体,替代传统的机械密封。
磁性制动器和减震器:磁流体可以用于制造磁性制动器和减震器,通过调整磁场的强度,实现制动和减震的功能。
磁共振成像(MRI)对比剂:磁流体被用作MRI对比剂,用于提高MRI图像的对比度。
声波和光学装置中的振动控制:磁流体也被用于声波和光学装置中的振动控制,通过外部磁场调节磁流体的粘性和流动性,实现振动的控制。
以上来源于文献整理,如有侵权,请联系删除,RL2023.10。
纳米材料-Fe3O4磁性纳米粒
• 68•山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2017年第46卷纳米材料-Fe304磁性纳米粒席静,胡久平(兰州石化职业技术学院应用化学工程学院,甘肃兰州730060)摘要:纳米科学是一个正在蓬勃发展的学科,它的发展对其他科学领域都有重要的影响,其中有一大领域的纳米粒子已经近被人们广泛 研究,Fe304磁性纳米粒就是其中较为典型的一个代表。
它在构建生物传感器、光学传感器、电化学传感器等领域都有重要的应用。
关键词:Fe304磁性纳米粒;制备;应用中图分类号:TB383 文献标识码:A文章编号:1008 -021X(2017)21 -0068 -02A Kind of Nanometer Materials -Fe304Magnetic NanoparticlesXi Jin g, Hu Jiuping(Application of Chemical Engineering,Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology,Lanzhou730060,China)Abstract:Nanoscience is a vigorous development discipline,its development has the important influence to other scientific fields,and it has been widely studied by human,the Fe304magnetic nanoparticles is a typical represents.It have important applications in biological marker,sensors,optical probe,constructing the electrochemical probes and so on.Key words:Fe304magnetic nanoparticles;preparation;application磁性纳米材料是是指尺寸在1 ~ 100 n m范围内的磁性金 属或金属氧化物材料,它是纳米材料的一个重要的组成部分。
微波法制备磁性纳米粒子Fe3O4探究
房 川 琳 ,李 俊 玲 ,齐 悦 ,李 静 ,邹 清
(四川大学 基础化学实验教学中心,四川 成都 610064)
摘 要:在液相合成磁性纳米粒子 Fe3O4的常规 方 案 的 基 础 上,用 微 波 反 应 仪 代 替 常 规 的 加 热 仪 器,从 反 应 温度与时间上对反应过程进行调控,将产物的制备 周 期 从 常 规 反 应 的 20 min缩 短 至 微 波 反 应 的 12s. 与 常 规反应所得产品相比,微波反应所得产品不仅粒径减 小,团 聚 度 也 明 显 降 低.通 过 微 波 合 成 仪 在 该 项 实 验 教 学 中 的 应 用 ,不 仅 能 让 学 生 学 习 新 的 技 能 ,还 能 激 发 学 生 探 索 新 方 法 ,新 技 术 的 潜 力 . 关 键 词 :磁 性 纳 米 料 子 ;微 波 反 应 仪 ;四 氧 化 三 铁 ;制 备 方 法 中 图 分 类 号 :O6G3;TB383 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1002G4956(2018)05G0064G04
微波反应仪在日常化学实验室中的应用越来越广 泛 ,它 不 仅 用 于 科 研 实 验 室 ,在 基 础 实 验 教 学 中 也 开 始 崭露头角 . [1G2] 在基 础 实 验 教 学 的 改 革 中 为 了 给 学 生 提供更大的平台、接 触 新 的 仪 器、习 得 新 的 技 能,购 置 了 微 波 反 应 仪 ,并 积 极 围 绕 该 仪 器 开 展 新 实 验 、改 进 旧 实验.比如,实 验 教 材 中 已 有 的 实 验 项 目———液 相 合 成纳米磁性 Fe3O4是 一 项 基 础 的 无 机 化 学 实 验,它 集 中了多项基本实验操 作 的 训 练,同 时 其 合 成 的 产 物 可
纳米Fe3O4Magneticn...
纳米Fe3O4Magneticn...纳米Fe3O4 Magnetic nanoparticles-ICG吲哚菁绿修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒1.Fe3O4磁性纳米颗粒的制备:常温下将2.16gFeCl3·6H2O溶解于100ml去离子水中,在氮气保护下加入Na2SO3溶液,磁力搅拌15min,快速加入5ml质量分数为25%-28%的浓氨水,溶液迅速变黑,在60℃油浴中反应30min,然后逐滴加入0.3g的柠檬酸,调节温度值80℃,反应1h,之后冷却至室温,沉降磁球,用丙酮和去离子水清洗磁球数次,最后在去离子水中超声分散,得到的就是稳定的Fe3O4磁性纳米颗粒。
2.油相Fe3O4磁性纳米颗粒的制备:在磁性材料合成中,油酸是以后总常用的纳米颗粒稳定剂。
采用热解油酸铁复合物制备Fe3O4磁性纳米颗粒,并通过透射电子显微镜(TEM),X-射线粉末衍射仪(X-RD)和振动样品磁强计(VSM)对其进行表征。
得到的Fe3O4磁性纳米颗粒呈球形,在室温下具有超顺磁,并且由于油酸的稳定作用,纳米颗粒在正己烷等非极性溶剂中具有良好的分散性。
3.Fe3O4@SiO2纳米粒子制备:以O P-10,正丁醇,环己烷和浓氨水分别作为表面活性剂,助表面活性剂,油相和水相,按一定的比例混合配成微乳液体,剧烈搅拌,再依次加入酸洗处理过的Fe3O4胶体溶液和TEOS,反应完成后使用体积比为 75 %的丙酮水溶液破乳,静置分层后,去除上清液,对下层沉淀物用乙醇清洗数次,最后得到Fe3O4@SiO2磁性纳米复合粒子。
相关产品:ICG ADIBO吲哚菁绿修饰的ADIBOICG-Streptavidin吲哚菁绿标记链霉亲和素ICG-SADSPE-PEG-ICG二棕榈酰磷脂酰乙醇-聚乙二醇-吲哚菁绿ICG dichlorotriazine吲哚菁绿标记的二氯三嗪ICG hydrazide吲哚菁绿-酰肼ICG-PEG4-alkyne吲哚菁绿-四聚乙二醇-炔烃ICG Avidin吲哚菁绿标记的亲和素ICG-PEG-DBCO吲哚菁绿-聚乙二醇-二苯基环辛炔ICG-PEG-PLGA吲哚菁绿-聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸共聚物ICG-PEG-PCL吲哚菁绿-聚乙二醇-聚己内酯ICG-PEG-PLA吲哚菁绿-聚乙二醇-聚乳酸OPSS-PEG-ICG邻二硫吡啶-聚乙二醇-吲哚菁绿PEI-PEG-ICG聚乙烯亚胺-聚乙二醇-吲哚菁绿C18-PEG-ICG18碳烷基链-聚乙二醇-吲哚菁绿Cholesterol-PEG-ICG胆固醇-聚乙二醇-吲哚菁绿本文由QiyueLh整理,2022年6月9日。
磁性四氧化三铁纳米粒子的合成及表征
现象与 pH 影响溶液的饱和浓度有关 。增大 pH , 加 快颗粒表面的沉积速度 ,但沉淀反应过快 ,可能会导 致在沉淀过程中包裹一些未反应的沉淀或其他杂质 嵌入晶格中 , 影响产物的纯度 。所以 , 综合考虑 , 采 用 pH = 11。 同 时 , Fe3 O4 的 等 电 点 是 pH = 6. 5, 当
16
无机盐工业 第 40 卷第 11 期
1. 3 正交实验条件确定 (见表 1 )
表 1 正交设计实验因素和水平
因 素 水平
1 2 3 4 5
R n ( Fe2 + ) / n ( Fe3 + ) A T
2 正交实验结果与讨论
这是因为一方面溶液酸性太强会导致feo微粒的溶解另一方面通常羧酸的pka在45酸性太强会有十二烷基苯磺酸生成如式1十二烷基苯磺酸的电离如式22式是一动态平衡h浓度太高会抑制十二烷基苯磺酸根离子的形成从而不利于形成稳定的包覆膜
第 40 卷 第 11 期 无机盐工业 2008 年 11 月 I NORGAN IC CHEM I CALS I NDUSTRY
2. 4 终点时的 pH 优化
2+ 3+
2+
3+
随 着 pH 的 增 加 , 其 反 应 时 间 减 少 , 形 成 的
Fe3 O4 超微晶体的数量增多 , 尺寸减小 。产生以上
Fe3 O 4 ↓ + 4H 2 O
从反应方程式 :
Fe2 + + 2Fe3 + + 8OH 2+ 3+ 看 , n ( Fe ) ∶ n ( Fe ) 应该为 1 ∶ 2。但由于在制备
2. 3 反应温度优化
2+ 3+ 2+
多聚赖氨酸聚乙烯亚胺油酸修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒
多聚赖氨酸聚乙烯亚胺油酸修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒在众多磁性纳米微粒中,四氧化三铁颗粒是一种磁性强,生物相容性好的磁性材料,是生物医学领域常用的磁性载体材料。
Fe3O4纳米颗粒在免疫检测,生物导*,DNA分离转染,肿瘤基因治疗的基因载体,体内药物靶向投递系统,体内控释给药系统等纳米传感器,生物催化以及医学诊断方面都有着广泛的应用。
尽管四氧化三铁纳米颗粒是一种热门的磁性材料,但是,由于纳米颗粒本身具有较大的表面积以及较高的表面能,再加上磁性颗粒之间存在偶极相互吸引作用的影响,因此较无磁性的纳米颗粒更容易在分散液中发生团聚和沉降。
在查阅了大量文献的基础上,发现在四氧化三铁表面包覆上一些无机惰性材料(如二氧化硅,金等)或者有机高分子聚合物(如壳聚搪,聚苯乙烯,聚乙二醇等)可以使四氧化三铁有效的分散在溶液体系中,提高分散稳定性,同时具有良好的水溶性或者油溶性。
多聚赖氨酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒(PLL@Fe3O4)【产品名称】多聚赖氨酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒【英文名称】 PLL coated Fe3O4 nanoparticles【成分】 PLL@ Fe3O4、纯水【性状】褐色澄清水胶体,已采用 0.22 微米滤膜除菌【用途】用于干细胞、肿瘤细胞、免疫细胞等磁标记及MRI 示踪的动物实验研究【特点】操作简单,易被细胞吞噬,高标记率,磁共振成像对比增强效果佳,分散性、稳定性好【技术参数】(1)电镜尺寸(Fe3O4内核直径) 约10 nm聚乙二醇包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒氨基修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒-NH2-Fe3O4氨基功能化聚乙二醇包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒羧基功能化聚乙二醇包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒多聚赖氨酸(Poly-L-lysine/PLL)包裹Fe3O4磁性纳米颗粒聚合物-聚乙烯亚胺(PEI)包裹Fe3O4磁性纳米颗粒牛血清白蛋白(BSA)包裹Fe3O4磁性纳米颗粒链霉亲和素(Streptavidin)包裹Fe3O4磁性纳米颗粒介孔二氧化硅包裹超顺磁性Fe3O4纳米颗粒介孔二氧化硅包裹超顺磁性Fe3O4纳米颗粒表面氨基修饰聚乙烯亚胺修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒(PEI@Fe3O4)【产品名称】聚乙烯亚胺修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒【英文名称】 PEI coated Fe3O4 nanoparticles【成分】 PEI@Fe3O4、纯水【性状】褐色澄清水胶体,已采用0.22微米滤膜除菌【用途】用于 DNA 或 RNA 的细胞转染实验研究【特点】操作简单,高比表面积,高表面电荷,高负载量,转染效率高,磁共振成像对比增强效果佳,分散性、稳定性佳PAA聚丙烯酸包裹磁性Fe3O4纳米颗粒氟碳链修饰的Fe3O4磁性纳米颗粒葡聚糖修饰的Fe3O4磁性纳米颗粒壳聚糖包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒半乳糖包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒透明质酸包裹的Fe3O4磁性纳米颗粒聚苯乙烯包Fe3O4磁性微球,粒径100±50 nm油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒(OA@Fe3O4)【产品名称】油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒(共沉淀法或高温热解法) 【英文名称】 OA coated Fe3O4 nanoparticles 【成分】油酸修饰的 Fe3O4磁性纳米颗粒【特点】油溶性,可分散在环己烷、氯仿、四氢呋喃等溶剂中.【用途】用于掺杂水包油纳米乳、修饰纳米脂质体、构建磁性纳米药物等。
Fe3O4磁性纳米微粒——一种新型多功能医学造影剂
Fe3O4磁性纳米微粒——一种新型多功能医学造影剂李文艳【期刊名称】《临床超声医学杂志》【年(卷),期】2011(13)12【摘要】医学造影剂的发展使兼具疾病诊断与治疗等于一体的多功能造影剂的出现成为可能.Fe3O4磁性纳米微粒造影剂及其聚合物,因其特有的超顺磁性、靶向性、生物相容性及低细胞毒性而成为目前研究热点.本文就Fe3O4磁性纳米微粒造影剂的特性、制备及医学应用等方面进行一综述.%With the development of medical contrast media, the appearance of multi-functional contrast media for diagnosis and therapy has become possible. Magnetic Fej O4 nanoparticles and its synthesis attracted enormous research attention due to their unique magnetic properties, specific targeting, biocompatibility and low cytotoxicity. This article reviews the characteristics, preparationand medical applications of magnetic Fe3O4 nanoparticles.【总页数】3页(P834-836)【作者】李文艳【作者单位】400010,重庆市,重庆医科大学超声影像学研究所【正文语种】中文【中图分类】R981【相关文献】1.Fe3O4磁性纳米微粒的制备及药物缓释性能的研究 [J], 刘坤;陈良勇;蒋恒;韩钧尧;徐敏;林金辉;马晓艳2.Fe3O4磁性纳米微粒细胞相容性的实验研究 [J], 姚惠伶;蒋林彬3.功能化Fe3O4磁性纳米微粒在生物医学领域的应用 [J], 马捷;王倩4.功能化Fe3O4磁性纳米微粒在生物医学领域的应用 [J], 马捷;王倩;5.功能化超顺磁性Fe3O4纳米微粒的制备及在β-银环蛇毒素检测中的应用 [J], 穆晞惠;黄启斌;童朝阳;刘冰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
磁性铁纳米材料的细胞学效应和膜转运机制-中国科学院上海应用物理
第34卷 第5期 辐射研究与辐射工艺学报 J. Radiat. Res. Radiat. Process. V ol.34, No.5 2016年10月 /fushe/CN/volumn/home.shtml October 2016——————————————基金资助:国家重大科学研究计划(No.U1332119、No.31371015、No.31470970)资助第一作者:王璐,女,1988年6月出生,2013年于四川大学获硕士学位,现为中国科学院上海应用物理研究所博士研究生,研究领域为纳米生物学,E-mail: lwangsinap@通讯作者:陈楠,博士,研究员,E-mail: chennan@ 收稿日期:收稿2016-04-26Supported by National Natural Science Foundation of China (No.U1332119, No.31371015, and No.31470970)First author: WANG Lu (female) was born in June 1988 and received her master degree from Sichuan University in 2013. Now she is a doctor candidate in Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, majoring in nanobiology. E-mail: lwangsinap@Corresponding author: Ph.D. CHEN Nan, professor, E-mail: chennan@ Received and accepted 26 April 2016磁性铁纳米材料的细胞学效应和膜转运机制王 璐1,2 相法伟3 韩玉萍1,4 汪 婷1,3 王 坤1 王文锋1 陈 楠11(中国科学院上海应用物理研究所 物理生物学成像中心上海同步成像光源 张江园区 上海 201204)2(中国科学院大学 北京 100049)3(潍坊市人民医院放射科 潍坊 261000)4(四川大学生命科学学院 成都 610064)摘要 总结和讨论了针对Fe 3O 4纳米颗粒的生物兼容性、细胞内吞和转运过程及其自身酶活性对自噬和细胞代谢的研究,对于磁性纳米材料在体内抗氧化、自噬调控、疾病和辐射治疗等相关研究具有重要的参考和启发意义。
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ShortCommunicationNovel magnetic nanoparticles Fe 3O 4-immobilized domino Knoevenagel condensation,Michael addition,and cyclization catalystAmin Rostami ⁎,Bahareh Atashkar,Hoshyar GholamiDepartment of Chemistry,Faculty of Science,University of Kurdistan,Zip Code 66177-15175,Sanandaj,Irana b s t r a c ta r t i c l e i n f o Article history:Received 11January 2013Received in revised form 15March 2013Accepted 20March 2013Available online 27March 2013Keywords:Magnetic nanoparticles GuanidineBasic nanocatalystKnoevenagel condensation Chromene derivativesThe synthesis,characterization and applications of guanidine supported on magnetic nanoparticles Fe 3O 4(MNPs –Guanidine)as a novel magnetically separable base nanocatalyst are described.We have studied the application of this new catalyst for the Knoevenagel condensation reaction of aromatic aldehydes with malononitrile or cyanoacetate in PEG/water =1:1at room temperature.Also,the three-component and one-pot synthesis of 2-amino-4H -chromenes and 2-amino-4H -benzo[h ]chromenes by condensing al-dehydes,malononitrile and cyclic 1,3-dicarbonyl/α-naphthol,in the presence of catalytic amount of MNPs –Guanidine under same conditions is investigated.The supported catalyst could simply be separated and recovered from the reaction mixture with the assistance of an external magnet and reused several times.©2013Elsevier B.V.All rights reserved.1.IntroductionRecently,magnetic nanoparticles have been extensively employed as alternative catalyst supports,in view of their high surface area resulting in high catalyst loading capacity,high dispersion,outstanding stability,and convenient catalyst recycling [1,2].Magnetic separation renders the recovery of catalysts from liquid-phase reactions much easier than by cross-flow filtration and centrifugation.In addition,the magnetic properties of the particles are stable enough to tolerate most chemical environ-ments,with the exception of those that are extremely acidic or corrosive.Guanidines are important classes of compound that are found throughout nature that also have many uses within organic chemistry commonly as organic bases [3].However the major disadvantage of catalysts based on guanidine is their separation from the products which needs solid –liquid or liquid –liquid techniques in many reac-tions.This drawback can be overcome by immobilizing these catalysts on magnetic nanoparticle (MNPs),which can be easily removed from the reaction mixture by magnetic separation.In continuation of our research program to develop selective,ef ficient and green methods and catalysts in organic synthesis [4–6],here we report the preparation and characterization of MNPs –Guanidine as a novel,eco-friendly,recoverable and reusableorganic –inorganic hybrid catalyst for the synthesis of α,β-unsaturated carbonyl compounds and chromene (2H -1-benzopyran)derivatives via Knoevenagel condensation,Michael addition,and cyclization reactions.The biological,pharmaceutical,medicinal,and therapeu-tic properties of α,β-unsaturated carbonyl compounds [7]and chromene derivatives [8]have been well established in the litera-ture.Although,there are many synthetic route to synthesis of these valuable compounds [9–31]but,improvement of catalytic route in terms of environmentally benign and economical approach is highly desirable.2.Experimental2.1.General procedure for the Knoevenagel condensationsThe MNPs –Guanidine (0.005g,0.39mol%)was added to a mixture of malononitrile (0.066g,1mmol)or ethylcyanoacetate (0.113g,1mmol)and aldehyde (1mmol)in PEG/water =1:1(2ml),and then the mixture was stirred at room temperature for the appropriate time.The progress was monitored by TLC.After completion of the re-action,the catalyst was separated from the product by exposure to an external magnet (within 5s).The reaction mixture was decanted and extracted with (3×5ml)diethyl ether.The evaporation of diethyl ether under reduced pressure gave the pure products in 94–98%yields.2.2.General procedure for the synthesis of chromene derivativesMNPs –Guanidine (0.03g,2.34mol%)was added to a mixture of dimedone (0.140g,1mmol)or 1,3-cyclohexanedione (0.112g,Catalysis Communications 37(2013)69–74⁎Corresponding author.Tel.:+989183730910;fax:+988716624004.E-mail address:a_rostami372@ (A.Rostami).1566-7367/$–see front matter ©2013Elsevier B.V.All rights reserved./10.1016/j.catcom.2013.03.022Contents lists available at SciVerse ScienceDirectCatalysis Communicationsj o u r n a l h om e p a g e :ww w.e l s e v i e r.c o m /l o c a t e /c a t c o m1mmol)or α-naphthol (0.144g,1mmol)and aldehyde (1mmol)in PEG/water =1:1(2ml),and stirred at room temperature for 10min.Then,malononitrile (0.066g,1mmol)was added to this mixture and stirred at room temperature for the appropriate time.The progress was monitored by TLC.After completion of the reaction,the catalyst was separated from the product by exposure to an external magnet (within 5s).The reaction mixture was decanted and extracted with (3×5ml)diethyl ether.The evaporation of diethyl ether under reduced pressure gave the pure products in 87–98%yields.3.Results and discussions3.1.Preparation and characterization of MNPs –GuanidineThe MNPs –Guanidine was prepared by the concise route outlined in Scheme 1.Naked magnetic Fe 3O 4nanoparticles were prepared through chemical coprecipitation method,and subsequently were coated with 3-chloropropyltrimethoxysilane (CPTMS)to achieve chloropropyl-functionalized magnetic nanoparticles.Ultimately,the reaction of chloropropyl group with guanidine led to the corre-sponding guanidine supported on magnetic nanoparticles (MNPs –Guanidine).Experimental details were provided in the Supplemen-tary data.The characterization of the catalyst was carried out by SEM,XRD,TGA,FT-IR,EDX and VSM (see supplementary data).The SEM image of MNPs –Guanidine was con firmed that the cata-lyst was made up of uniform nanometer sized particles less than 17nm (Fig.S1).The position and relative intensities of all peaks in the XRD pat-tern of MNPs –Guanidine con firm well with standard XRD pattern of Fe 3O 4,indicating retention of the crystalline cubic spinel structure during functionalization of MNPs (Fig.S2,Table S1).An additional broad peak in the XRD pattern of MNPs –Guanidine at 2θ=18–27°is attributed to the amorphous silica shell formed around the mag-netic core [32].The TGA was used to determine the percent of organic functional groups chemisorbed onto the surface of magnetic nanoparticle.The TGA curve of the MNPs –Guanidine shows a weight loss about 10%FeCl 3.6H 2O +FeCl 2.4H 2OMNPs-CPTMS MNPs-guanidineNNH 2NH 2NH 2OH N 2, rt, 30 min(3-chloropropyl) triethoxysilane ethanol/water, 40 °C, 8 hScheme 1.Synthesis of MNPs –Guanidine.+ArCHO X = CN, CO 2EtMNPs-Guanidine (Cat.)CN XXNC Ar H123a-o PEG/H 2O = 1:1, r.t.O ArNH 2CNOR RO OR RMNPs-Guanidine (Cat.)PEG/H 2O = 1:1, r.t.5a-m4R= Me, H OHONH 2ArCNCN CN+67a-f ArCHO orScheme 2.MNPs –Guanidine catalyses the Knoevenagel condensations and the synthesis of the chromene derivatives.70 A.Rostami et al./Catalysis Communications 37(2013)69–74from 260to 600°C,resulting from the decomposition of organic ma-terials grafting to the MNPs surface (Fig.S3).On the basis of this re-sult,the well grafting of guanidinylpropyl groups on the MNPs is veri fied.EDX spectrum shows the elemental composition (N,Si and Fe)of the MNPs –Guanidine (Fig.S4).Successful functionalization of the MNPs can be inferred from FT-IR techniques.The FTIR spectrum of MNPs –Guanidine shows peaks (Fig.S5,1447,1665and 3389cm −1bands)that are characteristic of a func-tionalized guanidine group,which clearly differs from that of the unfunctionalized Fe 3O 4nanomagnets (MNPs)and 3-chloropropylsilica-functionalized magnetic nanoparticles (MNPs-CPTMS).Magnetization curve (Fig.S6)measured at room temperature showed that MNPs –Guanidine is superparamagnetic (Ms =47.4emu g −1,Mr =1.01emu g −1and Hc =14.32Oe).As expected,the Ms value of MNPs –Guanidine compared to the bare MNPs (74.3emu g −1)is de-creased due to the silica coating and the layer of the grafted catalyst.As result,MNPs –Guanidine is readily dispersible in water and can be ef ficiently attracted with a small magnet.All together,the aforemen-tioned results con firmed the formation of a silica layer around the Fe 3O 4nanoparticles and the guanidine-functionalization of this core –shell structure.Unfortunately,due to the magnetic properties of MNPs –Guanidine it is actually impossible to further characterize this material by using solid-state NMR spectroscopy.Detailed inves-tigation of XRD,TGA,FTIR and VSM is discussed and presented in Supplementary data.3.2.The catalytic applications of MNPs –Guanidine in Knoevenagel con-densations and the synthesis of chromene derivativesThe catalytic activity of MNPs –Guanidine was investigated in vari-ous base catalyzed organic transformations like Knoevenagel condensa-tions for the synthesis of arylidene malononitriles and arylidene ethylcyanoacetate and domino Knoevenagel condensation/Michael ad-dition/cyclization reactions for the synthesis of 2-amino-4H-chromenes and 2-amino-4H -benzo[h ]chromenes (Scheme 2).To obtain best catalytic activity,reaction conditions were optimized by evaluating the in fluence of different amounts of catalyst in various solvents on the model reactions in terms of time and product yield (Ta-bles S2and S3).The reactions did not proceed in the absence of catalyst even after prolonged reaction time (entry 1,Tables S2and S3).5and 30mg of catalyst were found to be ideal for the Knoevenagel condensa-tions and the synthesis of chromene derivatives respectively,and about solvent,the best results were obtained using PEG/water =1:1as solvent.As can be seen from Tables 1and 2,the catalytic system worked exceedingly well in both Knoevenagel condensations and synthesis of chromene derivatives with wide range of substrates under theCHONO 271A.Rostami et al./Catalysis Communications 37(2013)69–7472 A.Rostami et al./Catalysis Communications37(2013)69–74optimized reaction conditions.The expected products were obtained in short times and in good to high yields.Surprisingly,we found that this catalyst demonstrated excellent re-coverability and reusability.The catalyst can be ef ficiently recoveredeasily and rapidly from the product by exposure to an external magnet (Fig.1).The separated catalyst was reused for 20and 10runs in the model reactions of Knoevenagel condensations (Fig.2)and synthesis of chromene derivatives (Table S4,Supplementary data)respectively,without any signi ficant loss of its activity.In order to establish the catalytic activity of MNPs –Guanidine and greenness of this method,we compared our results on the synthesis of benzylidene malonitrile with data from the literature (Table 3).4.ConclusionIn summary,we have synthesized the first MNPs –Guanidine for the use as a magnetically heterogeneous basic nanocatalyst.The cat-alyst is easily synthesized and can catalyze the synthesis of arylidene malonates,arylidene cyanoacetates and chromene derivatives via the Knoevenagel condensation,Michael addition,and cyclization with good to high yields in PEG/water at room conditions.The characteris-tic aspects of this catalyst are rapid,simple and ef ficient separation by using an appropriate external magnet,which minimizes the loss ofFig.1.Image showing MNPs –Guanedine can be separated by applied magnetic field.Fig.2.The recycling experiment of MNPs –Guanidine for Knoevenagel condensations of malononitrile (1mmol)and benzaldehyde (1mmol),in PEG/water at room temperature for 5min.73A.Rostami et al./Catalysis Communications 37(2013)69–74catalyst during separation and reusable for several times without any significant loss of activity.AcknowledgmentWe are grateful to the University of Kurdistan Research Councils for the partial support of this work.Appendix A.Supplementary dataSupplementary data to this article can be found online at http:// /10.1016/j.catcom.2013.03.022.References[1]S.Ko,J.Jang,Angewandte Chemie International Edition45(2006)7564–7567.[2]V.Polshettiwar,R.Luque,A.Fihri,H.Zhu,M.Bouhrara,J.-M.Basset,Chemistry Re-view111(2011)3036–3075.[3]T.Ishikawa,Superbases for Organic Synthesis:Guanidines,Amidines,Phosphazenesand Related Organocatalysts,Wiley,Chippenham,2009.[4] A.Rostami,J.Akradi,Tetrahedron Letters51(2010)3501–3503.[5] A.Rostami,F.Ahmad-Jangi,M.R.Zarehbin,J.Akradi,Synthetic Communications40(2010)1500–1507.[6] A.Rostami,A.Yari,Journal of the Iranian Chemical Society9(2012)489–493.[7]K.M.Parida,S.Mallick,P.C.Sahoo,S.K.Rana,Applied Catalysis A General381(2010)226–232.[8]M.Costa,F.Proenca,Tetrahedron67(2011)1799–1804,(and references therein).[9]J.A.Cabello,J.M.Campelo,A.Garica,D.Luna,J.M.Marinas,Journal of Organic Chemis-try49(1984)5195–5197.[10]M.M.Heravi,K.Bakhtiari,S.Taheri,H.A.Oskooie,Journal of the Chinese 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Catalyst[ref.]Condition Yield(%)Time(min)Number of recycling Loading of catalyst1MNPs–guanidine PEG/H2O,r.t.975Up to2010%2Guanidine[17]CH2Cl2,r.t.70.81200–3Ni-nanoparticles[16]EtOH,r.t.98205Not reported4[Promim]CF3COO[12]CH3CN,80°C9814404–5PANPF-3[18]EtOH,reflux92601016%6Na2S/Al2O3[10]CH2Cl2,reflux90200–7IL@Silica gel[19]SF,100°C93.12404Not reported8Task-specific-IL[13]SF,80°C90.9b15Not reported9p-HAP300/hydroquinone[20]MW or SF,81°C87210–74 A.Rostami et al./Catalysis Communications37(2013)69–74。