基于质量源于设计（QBD）的可控合成氧化铁纳米颗粒及其生物医学应用研究

为解决水热法合成氧化铁纳米颗粒（IONPs）时尺寸与性能受多因素影响的问题，研究人员利用质量源于设计（QBD）结合响应面法，探究温度、时间和 pH 对 IONPs 尺寸的影响。优化条件下制得粒径 65 nm 的 Fe?O?纳米颗粒（表面包覆 PEG-400），具铁磁性，为纳米医学应用提供依据。

　　

氧化铁纳米颗粒因其独特性质在制药领域备受关注。水热法是合成氧化铁纳米颗粒（IONPs）的常用方法，该方法具有组成和尺寸分布均匀的优势。然而，IONPs 的尺寸和性能可能受多种因素影响。本研究通过响应面法，利用质量源于设计（QBD）探究温度、时间和 pH 对水热法制备的 IONPs 尺寸的影响，确定了优化合成条件，并通过动态光散射（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）、X 射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术对所得纳米颗粒进行表征。研究结果有助于更好地理解 IONPs 的可控合成及其在纳米医学中的潜在应用。XRD 表征显示产物为 Fe?O?，FTIR 结果表明 Fe?O?纳米颗粒被聚乙二醇 - 400（PEG-400）包覆。Fe?O?纳米颗粒的 SEM 和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）图像显示其呈球形，尺寸分布均匀，优化后的流体力学尺寸为 65 nm。Fe?O?纳米颗粒的磁性能表明其表现出铁磁性。这些制备的纳米颗粒适用于生物医学用途，如作为不同癌症磁共振成像的造影剂和药物递送载体。