环氧基磁性纳米硅球的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及环氧基磁性纳米硅球的制备方法及其应用，涉及纳米材料和蛋白质分离纯化技术领域。首先采用双表面活性剂修饰纯Fe₃O₄，之后采用TEOS溶胶－凝胶法制备得到磁性纳米硅球，并采用环氧基硅烷偶联剂进行环氧基化修饰，随后进一步采用Fe³⁺修饰，制备得到固定化金属离子亲和磁性纳米硅球。最后将制备所得的固定化金属离子亲和磁性纳米硅球应用于蛋黄中PPPs的富集纯化。采用上述方法制备得到的PPPs纯度大大提高。因此，建立在本发明方法基础上的PPPs的富集纯化方法纯度毫不逊于传统方法，且整个反应过程均是在较为温和的条件下进行的，所得附加值产品蛋黄粉变性程度小，可进一步加工利用。

主权项

环氧基磁性纳米硅球的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）双表面活性剂修饰Fe₃O₄磁性纳米颗粒的制备：将一定摩尔比例的Fe²⁺盐、Fe³⁺盐和PEG 6000溶解在体积比1:1～10:1的纯水－无水乙醇的混合溶液中，控制体系温度为40～70℃，除氧30 min，整个反应在机械搅拌下进行；之后缓慢滴加碱液到反应体系中，使体系pH值达到10～11，搅拌反应30 min后加入另外一种表面活性剂，随即将反应温度迅速升高到70～90℃，继续反应1～6 h，终止反应，并在外加磁场的作用下快速分离出磁性颗粒，用去离子水清洗数次以去除未反应完全的化学物质，直至最后溶液的pH在7左右；收集黑色颗粒，并进行冷冻干燥，备用；（2）磁性纳米硅球的制备：准确称取一定量的步骤（1）所得的磁性纳米颗粒，用去离子水和无水乙醇稀释后，再加入一定量的 NH₃·H₂O，形成混合溶液，且磁性纳米颗粒的浓度达到5mg/mL；在搅拌过程中逐滴加入正硅酸乙酯（TEOS），于40 ℃下搅拌12 h；搅拌结束后，用磁铁收集复合微球，去离子水反复清洗，冷冻干燥，即制得经SiO₂包覆的磁性纳米硅球；（3）环氧基修饰磁性纳米硅球的制备及活化：取一定量的步骤（2）所得的磁性纳米硅球，用体积比为1:1的去离子水和无水乙醇的混合溶液进行稀释，且磁性纳米硅球最终浓度达到1 mg/mL，并用醋酸调节pH到4~5；之后向溶液中逐滴加入一定量的环氧基硅烷偶联剂A‑187（其中A‑187与无水乙醇的体积比为1：10），放入摇床中（设定温度为37 ℃，转速为150 rpm）震荡吸附，反应24 h；之后将反应后的磁性颗粒反复用水冲洗几次后用磁铁收集，待用；（4）固定化金属离子亲和磁性纳米硅球制备：配制浓度为10 mg/mL的FeCl₃·6H₂O 溶液，加入准确称重的经环氧基修饰的磁性纳米硅球，并使其浓度达到5 mg/mL，在室温下振荡吸附2h，使Fe³⁺与磁性纳米颗粒表面基团分子充分反应完全，即可得IMAN。