[发明专利]一种水溶性荧光核壳纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性Ag/有机荧光小分子核壳纳米材料，尤其是涉及一种基于贵金属Ag可增强有机荧光素发光和拉曼信号的的纳米材料的制备方法。

背景技术

近年来，荧光纳米材料在成像和传感方面不仅仅作为一种研究工具，而且在预防和监测各种临床疾病中也起着重要作用，引起了国内外科研工作者的广泛关注。尤其是细胞成像，它需要纳米材料具有高荧光量子产率，稳定性和生物相容性，且需要足够小(小于100纳米)，才能进入细胞。传统的荧光染料通常是有机小分子，而这些染料基本都不溶于水，且输出信号单一，这极大地限制了其在生物领域的应用。

贵金属纳米Ag由于其独特的表面等离子体共振特性，使得其在基于表面增强效应的荧光工程学领域具有广泛的应用前景，将有机荧光分子与贵金属结合，可很大程度地提高荧光分子的发光和拉曼信号强度，在生物成像中可以获得强的检测信号。目前，制备贵金属表面增强荧光的方法有：

(1)首先制备贵金属薄膜，再将有机荧光分子直接负载在贵金属薄膜上；

(2)制备以贵金属为核、介孔氧化硅为壳的核壳纳米结构，再将有机荧光分子负载在氧化硅的孔道里。第二种方法较第一种方法的优势是，可以调节贵金属与有机荧光分子的距离，从而控制贵金属增强荧光的程度，并且可以通过表面修饰实现水相分散，但该方法只适用于少数几种水溶性有机荧光分子。

因此，有必要提供一种操作简便，适用于贵金属增强的具有水溶性的有机荧光核壳纳米材料的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备水溶性荧光核壳纳米结构材料的方法。

本发明所提供的制备水溶性荧光核壳纳米结构材料的方法，具体包括以下步骤：

1)制备贵金属纳米银(Ag)颗粒；

2)将有机分子溶于有机溶剂中得到有机分子的饱和溶液；将氧化剂溶于有机溶剂中得到氧化剂的饱和溶液；在惰性气体保护条件下，将有机分子的饱和溶液和氧化剂的饱和溶液按照有机分子与氧化剂反应的化学剂量比混合，得到有机分子的阳离子自由基溶液；

3)在密封闭光及搅拌条件下，将贵金属纳米Ag与步骤2)中配制的有机分子的阳离子自由基溶液反应5-30min，控制有机分子的阳离子自由基溶液的浓度为0.1-10mmol/L、贵金属纳米粒子的浓度为1-5mmol/L洗涤，离心，得到贵金属Ag有机分子R核壳结构纳米粒子。

4)在所得到的AgR核壳粒子的溶胶中，加入苯胺溶液、十六烷基磺酸钠溶液、过硫酸铵溶液，磁力搅拌反应4h。控制苯胺的浓度在1-5mmol/L，十六烷基磺酸钠的浓度在40-100mmol/L，过硫酸铵的浓度在1-5mmol/L。之后用水-乙醇洗涤离心，将沉淀重新分散在水中，即可得到水溶性的有机荧光核壳纳米材料。

本发明提供的水溶性荧光纳米材料的制备方法，是将有机荧光分子的阳离子自由基与纳米Ag粒子发生氧化还原反应，在Ag核的表面原位生长一层有机荧光分子。之后再将其用PANI包覆，使其具有水溶性。由于贵金属Ag的等离子体共振特性，可以很大程度的实现荧光增强，且该材料在水中具有很好的分散性，并保持强的荧光性能。

本发明在具有贵金属Ag的纳米颗粒中引入有机荧光分子的制备工艺简单，设备要求低，且所得到的材料具有良好的荧光性能及水溶性，在生物标记及细胞成像中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为实施例1制备的样品1^#的X射线衍射(XRD)图像。

图2为实施例1制备的样品1^#的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)图。

图3为实施例1制备的样品2^#在紫外灯照射下的图片。

图4为实施例2制备的样品3^#的X射线衍射(XRD)图像。

图5为实施例2制备的样品4^#在紫外灯照射下的图片。

图6为实施例3制备的样品5^#的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)图。

图7为实施例4制备的样品6^#的X射线衍射(XRD)图像。

图8为实施例4制备的样品6^#的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)图。

图9为实施例4制备的样品7^#在紫外灯照射下的图片。

具体实施方式