PEG-OH@Fe₃O₄ 是一种由羟基聚乙二醇（PEG-OH）修饰的磁性四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒组成的复合材料。它结合了 Fe₃O₄ 的超顺磁性、PEG 的生物相容性以及羟基（-OH）的反应活性，在生物医学、环境治理和催化等领域展现出应用潜力。

一、材料自身结构因素

Fe₃O₄内核的性质

粒径与形貌：小粒径（<20 nm）的 Fe₃O₄表面能高，更易因范德华力团聚；不规则形貌（如棒状、片状）比球形颗粒更易产生机械碰撞导致聚集，而均一球形结构的分散稳定性更佳。

表面缺陷：Fe₃O₄制备过程中若存在表面羟基（-OH）分布不均或晶格缺陷，会导致 PEG-OH 的吸附/结合位点不均，局部修饰不足，形成 “裸露区”，增加团聚风险。

PEG-OH 的修饰特性

分子量与链长：低分子量 PEG（如 2000 Da）链短，空间位阻弱，难以有效阻止颗粒靠近；高分子量 PEG（如 10000 Da）链长且柔性好，空间位阻强，但过量修饰可能导致链间缠绕，反而促进聚集。

修饰密度：修饰密度过低（PEG 分子覆盖率 <50%）时，Fe₃O₄表面暴露过多，易通过羟基间氢键或金属离子桥连团聚；修饰密度过高（>90%）可能因 PEG 链的亲水性排斥力饱和，甚至引发链间相互作用导致絮凝。

连接方式：共价键连接（如 Fe₃O₄表面羟基与 PEG-OH 通过硅烷偶联剂共价结合）比物理吸附（氢键、范德华力）更稳定，后者在高盐或高温下易脱落，导致 Fe₃O₄裸露并团聚。

二、环境因素

pH 值

酸性条件（pH<5）：Fe₃O₄易发生溶解，生成 Fe²⁺/Fe³⁺离子，破坏内核结构；同时，PEG-OH 的羟基（-OH）可能质子化，亲水性减弱，空间位阻下降，导致分散性变差。

强碱性条件（pH>10）：Fe₃O₄表面羟基去质子化（形成-O⁻），颗粒间静电斥力增强，短期内分散性可能改善，但长期会促进 Fe₃O₄的羟基化腐蚀，导致内核降解。

中性条件（pH 6-8）：Fe₃O₄化学稳定性最佳，PEG-OH 的亲水性和空间位阻效应最明显，是最稳定的 pH 范围。

离子强度与电解质类型

高盐环境：如生理盐水（0.9% NaCl）或高浓度缓冲液中，电解质离子（Na⁺、Cl⁻等）会压缩 PEG-OH 形成的双电层，削弱颗粒间的静电排斥力，导致 “盐析效应”，促进团聚。

多价离子（如 Ca²⁺、Mg²⁺）：比单价离子更易与 Fe₃O₄表面的负电荷（-O⁻）结合，形成 “离子桥”，使颗粒相互吸引聚集，尤其在生物体液（如血液、细胞培养液）中需特别注意。

温度

低温（<4℃）：PEG 链的运动性降低，空间位阻效应减弱，可能导致颗粒缓慢团聚；若冷冻（<0℃），冰晶会破坏 PEG 壳层结构，引发不可逆聚集。

高温（>60℃）：加速 Fe₃O₄的氧化（生成 Fe₂O₃），破坏内核磁性；同时，PEG 链可能发生热降解（尤其分子量 > 10000 Da 时），导致修饰层脱落，颗粒裸露并团聚。

光照与氧化环境

紫外光或强光：会诱导 Fe₃O₄发生光氧化，生成 Fe³⁺并释放自由基，破坏 PEG 链的共价键；同时，光照可能促进 PEG 的氧化降解（如羟基被氧化为醛基/羧基），降低亲水性。

高氧环境：Fe₃O₄作为亚铁磁性材料，易被氧化为 Fe₂O₃（顺磁性），导致磁性减弱；氧化还会使表面羟基减少，削弱与 PEG-OH 的结合力，导致修饰层脱落。

三、生物环境因素（针对生物医学应用）

蛋白质吸附

在生物体液（如血清、细胞培养液）中，蛋白质（如白蛋白、纤维蛋白原）会通过疏水作用或静电吸引吸附在 PEG-OH 表面，形成 “蛋白冠”。若吸附量过大，会掩盖 PEG 的空间位阻效应，甚至通过蛋白质分子间的桥连作用引发颗粒团聚。

酶解作用

生物体内的酯酶、氧化酶等可能降解 PEG 链（尤其末端羟基被氧化后），导致修饰层变薄；同时，细胞分泌的酸性物质（如溶酶体中的 H⁺）会加速 Fe₃O₄的溶解，破坏核壳结构。

细胞吞噬

若 PEG-OH 修饰不充分，颗粒易被巨噬细胞识别并吞噬，在细胞内的酸性环境中发生聚集和降解，失去分散稳定性。

名称： PEG-OH@Fe3O4

产品规格：mg/g

保存方式：-20℃以下，避光，防潮

保质期限：12个月

温馨提示：仅用于科研,不能用于人体

图：