專利名稱：一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涉及疏水有機染料摻雜納米顆粒的制備以及納米顆粒的表面親水修飾，具體而言涉及一種基于摻雜技術(shù)的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法。
技術(shù)背景
有機染料被廣泛應(yīng)用于生物成像領(lǐng)域，然而，其面臨諸多問題，比如疏水性有機染料水溶液中易聚集，光穩(wěn)定性不高，斯托克斯位移較小等等，使其應(yīng)用受到很大的局限。因此，近年來涌現(xiàn)了大量以有機染料為基礎(chǔ)進行改良的生物熒光探針，主要包括染料通過物理吸附或化學鍵與硅基體相連形成的復合硅球結(jié)構(gòu)；染料摻雜的高分子聚合物納米結(jié)構(gòu)。 在這些體系中由于避免了染料與外部化學環(huán)境的直接接觸，提高了染料的抗光漂白性和穩(wěn)定性，然而染料負載率低使其亮度仍有局限，如何發(fā)展高染料負載率且熒光量子產(chǎn)率仍然很高地熒光納米探針仍然是一個挑戰(zhàn)。(Rampazzo，Ε. ； Bonacchi, S. ； Montalti, M.； Prodi, L. ； Zaccheroni, N. J. Am. Chem. Soc. 2007，129，14251 - 14256 ；Wu, W. C.； Chen, C. Y. ； Tian, Y. Q. ； Jang, S. H. ； Hong, Y. N. ； Liu, Y. ； Hu, R. R. ； Tang, B. Ζ. ； Lee, Y. Τ. ； Chen, C. Τ. ； Chen, W. C. ； Jen, Α. K. Y. Adv. Funct. Mater. 2010， 20， 1413-1423)。
此外，近年來發(fā)展起來的無機量子點熒光探針，雖然具有高亮度、高光穩(wěn)定性、 大的斯托克斯位移的優(yōu)勢，但其自身潛在毒性的問題卻一直難以避免(Hoshino，Α.； Fuji oka, K. ； Oku, Τ. ； Suga, Μ. ； Sasaki, Y. F. ； Ohta, Τ. ； Yasuhara, Μ. ； Suzuki, K. ； Yamamoto, K. Nano Lett. 2004， 4， 2163-2169)
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，該方法具備操作簡單，使用范圍廣，所得熒光納米顆粒的發(fā)光波長連續(xù)可調(diào)，從藍光發(fā)光直至紅光發(fā)光波段，聚集態(tài)熒光量子產(chǎn)率高，水相分散性好，穩(wěn)定性高等特點。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn) 一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其包括以下步驟步驟1)通過溶劑交換法，將一種以上的疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒；具體方法為將所述一種以上的有機熒光染料分子按一定比例混溶于良溶劑中配成一有機熒光染料分子混合溶液，取適量體積的所述有機熒光染料分子混合溶液加入到適量的不良溶劑中，磁力攪拌3分鐘后靜置6小時，獲得摻雜的熒光納米顆粒；步驟2)取雙親性表面活性劑，配置成lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液；將200μ 體積的lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液加入到所述摻雜納米顆粒的懸浮液中，超聲分散53分鐘，靜置6小時，即可制備出水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒。
優(yōu)選的，將兩種疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒。
進一步的，所述的兩種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 05-20:4。
優(yōu)選的，所述的兩種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25。
優(yōu)選的，將三種疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒。
進一步的，所述三種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為 20:0.25:0. 05-20:0. 25:2。
優(yōu)選的，所述三種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25:0. 5。
進一步的，所述的一種以上的疏水有機熒光染料分子能夠互溶，且給體的發(fā)光光譜和摻雜物的吸收光譜的重疊好。
進一步的，所述良溶劑和不良溶劑能夠互溶。
進一步的，所述良溶劑與不良溶劑體積比為1 :20-1 :35。
優(yōu)選的，所述良溶劑與不良溶劑體積比為1 :20。
進一步的，所述良溶劑的體積為150μ -250μ ，反應(yīng)溫度為30°C。
優(yōu)選的，所述良溶劑的體積為150μ 。
進一步的，超聲功率為100%。
優(yōu)選的，所述良溶劑為四氫呋喃、乙醇或甲醇；所述不良溶劑為水。
優(yōu)選的，所述的一種以上的疏水有機熒光染料分子從2，5，8，11-四叔丁基茈、 香豆素、9，10- 二萘基)蒽、4-( 二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4- 二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃或4-(雙氰基二氯)-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定_4_乙烯基)-4-吡喃中選擇。
優(yōu)選的，所述雙親性表面活性劑為聚磷脂-聚乙二醇或聚馬來酸酐18碳烯-聚乙
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、反應(yīng)過程溫和，無雜質(zhì)，樣品純度高；2、操作簡便易行；3、有機小分子原料可重復使用；4、摻雜后的熒光納米顆粒發(fā)光波長連續(xù)可調(diào)，發(fā)射峰從470nm可以連續(xù)跳到600nm以上，聚集態(tài)熒光量子產(chǎn)率高.5、制備方法具有普適性，對于一系列的給體發(fā)光和受體吸收重疊較好的疏水有機熒光染料均適用。
由于本發(fā)明制備操作過程簡單易行，可重復性好，反應(yīng)過程溫和，具有普適性，因此具有推廣運用的價值。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細說明如后。
具體實施方式
實施例1 一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒的制備方法，其包括以下步驟 步驟1)通過溶劑交換法，將兩種疏水有機熒光染料分子制備成摻雜納米顆粒；具體方法為將所述兩種有機熒光染料分子按照摩爾比為20:0. 05-20:4的比例混溶于良溶劑中配成混合熒光染料分子溶液，取適量體積的所述有機熒光染料分子混合溶液加入到適量的不良溶劑中，磁力攪拌3分鐘后靜置6小時，獲得摻雜的熒光納米顆粒；步驟2)取雙親性表面活性劑，配置成lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液；將200μ 體積的lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液加入到所述前驅(qū)納米顆粒的懸浮液中，超聲分散5 分鐘，靜置6小時，即可制備出水相分散的疏水性熒光納米顆粒。
進一步的，所述兩種疏水有機熒光染料分子必須共溶于同種有機溶劑中。
優(yōu)選的，所述的兩種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25。
進一步的，所述良溶劑和不良溶劑能夠互溶。
進一步的，所述良溶劑與不良溶劑體積比為1 :20-1 :35。
優(yōu)選的，所述良溶劑與不良溶劑體積比為1 :20。
進一步的，所述良溶劑的體積為150μ -250μ ，反應(yīng)溫度為30°C。
優(yōu)選的，所述良溶劑的體積為150μ 。
進一步的，超聲功率為100%。
優(yōu)選的，所述良溶劑為四氫呋喃、乙醇或甲醇；所述不良溶劑為水。
優(yōu)選的，所述的一種以上的疏水有機熒光染料分子從所述的一種以上的疏水有機熒光染料分子從2，5，8，11-四叔丁基茈、香豆素、9，10- 二(2-萘基)蒽、4_( 二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃或4-(雙氰基二氯)-2-叔丁基_6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-4-乙烯基)-4-吡喃中選擇。
優(yōu)選的，所述雙親性表面活性劑為聚磷脂-聚乙二醇或聚馬來酸酐18碳烯-聚乙
實施例2 本實施例中取三種疏水有機熒光染料分子制備成摻雜納米顆粒，所述三種有機染料小分子的摩爾比為20:0. 25:0. 05-20:0. 25:2。其他步驟同實施例1。
優(yōu)選的，所述三種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25:0.5 實施例3 以下以疏水有機熒光染料分子2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽和香豆素體系為例對本發(fā)明作進一步的說明首先將兩種有機染料小分子混合溶解于四氫呋喃溶劑中，摩爾比為20:0. 05，。
其次，以溶劑交換法獲得分散均勻的2-叔丁基-9，10- 二(2-萘基)蒽-香豆素摻雜熒光納米顆粒，平均動力學直徑98nm。
最后，取200μ lmg/mL雙親性表面活性劑添加入60Mmol 2_叔丁基_9，10-二 (2-萘基)蒽-香豆素摻雜熒光納米顆粒的溶液中，超聲分散5分鐘，靜置6小時，制備出平均動力學粒徑在IlOnm水相分散的舒適性熒光納米顆粒，其在生理鹽水中具有高度穩(wěn)定性，48小時內(nèi)動力學直徑保持在IlOnm以內(nèi)。未做修飾的納米顆粒在生理鹽水中迅速聚集沉淀。
本發(fā)明通過控制兩種有機染料小分子的比例，來實現(xiàn)疏水性熒光染料顆粒的發(fā)光波長由藍光逐漸紅移到綠光區(qū)域，并且聚集態(tài)熒光量子產(chǎn)率從給體的0. 15提升到0. 45。該種制備方法簡單易行，可在生物、醫(yī)學、化學等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)通過溶劑交換法，將一種以上的疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒；具體方法為將所述一種以上的有機熒光染料分子按一定比例混溶于良溶劑中配成一有機熒光染料分子混合溶液，取適量體積的所述有機熒光染料分子混合溶液加入到適量的不良溶劑中，磁力攪拌3分鐘后靜置6小時，獲得摻雜的熒光納米顆粒；步驟2)取雙親性表面活性劑，配置成lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液；將200μ 體積的lmg/mL的雙親性表面活性劑水溶液加入到所述摻雜納米顆粒的懸浮液中，超聲分散5 分鐘，靜置6小時，即可制備出水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于 步驟1中取兩種疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒，所述兩種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 05-20:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于 所述兩種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于 步驟1中取三種疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒，所述三種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25:0. 05-20:0. 25:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于 所述三種疏水有機熒光染料分子的摩爾比為20:0. 25:0. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于所述的一種以上的疏水有機熒光染料分子從2，5，8，11-四叔丁基茈、香豆素、9，10- 二 (2-萘基)蒽、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃或4-(雙氰基二氯)-2-叔丁基_6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-4-乙烯基)-4-吡喃中選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于所述良溶劑與不良溶劑體積比為1 :20-1 :35，所述良溶劑的體積為 150μ -250μ ，反應(yīng)溫度為30°C，超聲功率為100%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于 所述良溶劑為四氫呋喃、乙醇或甲醇；所述不良溶劑為水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或所述的水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒制備方法，其特征在于所述雙親性表面活性劑為聚磷脂-聚乙二醇或聚馬來酸酐18碳烯-聚乙
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水相分散波長可調(diào)的染料納米顆粒的制備方法，其包括以下步驟1)通過溶劑交換法，將一種以上的疏水有機熒光染料分子混合后制備成摻雜納米顆粒；2)取雙親性表面活性劑，配置成1mg/ml的雙親性表面活性劑水溶液；將200μl體積的1mg/ml的雙親性表面活性劑水溶液加入到所述摻雜納米顆粒的懸浮液中，超聲分散5分鐘，靜置6小時。本發(fā)明通過控制兩種甚至三種有機染料小分子的比例，來實現(xiàn)水相分散疏水性摻雜熒光染料顆粒的發(fā)光波長從藍光到綠光以及紅光連續(xù)可調(diào)，且發(fā)光強度可控。該種方法簡單易行，可在生物、醫(yī)學、化學等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用。
文檔編號C09B67/22GK102516985SQ20111035398
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者俞佳, 刁曉軍, 張曉宏, 張秀娟 申請人:蘇州大學