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磁性纳米材料因其超顺磁性、高矫顽力和生物兼容性等优良特性,己经成为材料科学和生物医药等领域研究的热点。其中磁性四氧化三铁纳米粒子,因其独特的性能,在核磁共振、固定化酶和药物载体等生物医学领域都有着广泛的应用前景。本文利用简便的一步水热合成法,制成了磁性四氧化三铁(Fe3O4)微球,通过表面改性及与氧化石墨烯(GO)结合,获得了磁性微球/GO复合材料,分析和探究了所得微球在靶向载药传递方面的应用。采用水热合成法,以六水三氯化铁(FeC13·6H2O)、无水醋酸钠(NaAc)为原料、乙二醇(EG)为分散剂和还原剂,在高温高压条件下,制备了中空结构的Fe3O4微球,利用扫面电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、粒径分析和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对制得的Fe304进行了分析和表征。研究结果表明:当FeCl3·6H20为20 mmol,反应温度为200℃,反应时间为10 h时,可获得由53 nm的小颗粒自组装生成的中空Fe3O4微球,微球粒径分布窄,直径大约220 nm,具有反尖晶石结构。在室温下的磁饱和强度达到78.16 emu·g-1,矫顽力为75 Oe,易实现磁性分离。该磁性微球表面带有的微孔利于中空载药和释放。在前述实验条件下,通过加入三聚磷酸钠,合成了由35 nm的小颗粒自组装成的直径大约250 nm的超顺磁性Fe3O4球。红外光谱分析表明该微球表面的-OH含量提高,利于在水溶液中的分散稳定。在所得微球的水分散体系中,通过单体聚合法,利用2-氨基-5-磺酸基苯甲酸,合成了表面含有亲水性基团氨基和磺酸基的Fe3O4@2-氨基-5-磺酸基苯甲酸微球(标记为S-Fe3O4微球)。考察了 2-氨基-5-磺酸基苯甲酸的用量、反应温度等因素对S-Fe3O4微球水分散性的影响。研究结果表明:当2-氨基-5-磺酸基苯甲酸为0.8 g·g-1,反应温度为80℃,与0.05 g Fe3O4在50 cm3的去离子水中油浴搅拌9 h,制得分散稳定性最佳的S-Fe3O4微球,磁性强度为64.38 emu·g-1。利用体外细胞实验考察了 S-Fe3O4微球的生物安全性,该微球具有好的生物安全性,在生物医药领域具有很好的应用价值。用硅烷偶联剂(KH550)对上述中空微球进行氨基化,通过静电相互作用与氧化石墨烯(GO)结合,获得了中空Fe3O4/GO复合微球。考察了中空Fe3O4/GO复合微球对奶牛乳腺上皮细胞的体外细胞毒性,同时研究了该微球对抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)的装载,不同pH条件下的释放行为。结果表明:中空Fe3O4/GO复合微球仍具有明显的超顺磁性,在外加磁场存在下易实现磁导向性;磁性中空Fe3O4/GO复合微球浓度达到40 μg·cm-3时,细胞存活率可达97%,作为药物载体有很好的生物安全性;当5-FU的初始浓度为0.5 mg.cm-3时,Fe3O4/GO对于5-FU的载药量达到饱和,为0.41 mg·cm-3。当释放时间达24 h时,pH为4.0和pH为6.9的条件下,药物累积释放率分别达61%和11%,表明酸性条件有利于中空Fe3O4/GO复合微球的药物释放。