[发明专利]一种通过表面修饰将油溶性纳米晶体稳定分散于水中的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机纳米材料表面修饰技术领域，特别涉及多种具有不同形貌和颗粒大小的单分散油相纳米晶体通过表面修饰稳定分散于水相的方法。

技术背景

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，属于一种典型的介观系统。由于尺寸小于100nm时具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应，纳米材料表现出许多奇异的特性。与宏观的大尺寸固体材料相比，纳米材料的光学、热学、电学、磁学、力学物理和化学性质具有显著区别，今后有望成为一种新型功能材料。

近年来，关于纳米材料的制备有大量的相关研究报道（Xun Wang,Jing Zhuang,Qing Peng andYadong Li Nature.2005,437,121-123）。纳米材料的应用领域十分广泛，其技术也日趋成熟，有人曾经预测在21世纪纳米技术将成为超过网络技术和基因技术的“决定性技术”，纳米材料也将成为当今世界最有前途的材料。对于半导体量子点和稀土掺杂等发光纳米材料，可将它们进行一定的表面修饰后用作细胞荧光成像或光学传感器，实现对病变的特异性识别；由于纳米粒子远比血液中红血球的大小（5-10um）可以在血液中自由活动，如果把各种有治疗作用的纳米粒子（如特定功能化的四氧化三铁）注入到人体，便可达到对药物靶向输送的目的，治疗效果远要比传统的打针、吃药好。

对于由不同的合成方法制备得到的纳米材料，可将它们分为油相体系和水相体系。不过相对于水相材料，油相材料表现出绝对的优势：结晶度更高，更低的晶体缺陷、颗粒尺寸分布更集中，物理化学性质更稳定等等，而且大部分的纳米材料都是通过油相体系制备而得到的，例如高温水热法能得到数十种形貌十分规则的纳米材料；因此，油相纳米材料具有广阔的应用前景和潜力。但是，亲水性是纳米材料实现应用的前提，而性能优异的油相材料并不具有亲水性，不能直接被应用到各个领域。因此，发展一套对亲油性纳米材料的通用的表面修饰方法是一种获取亲水性、生物相容性纳米材料的有效手段，对于油相纳米材料在生物等领域的应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种对多种不同形貌和颗粒大小的单分散油相纳米晶体通过表面修饰稳定分散于水相的方法。该方法得到分散在水相中的纳米晶体保持有原来油相纳米晶的形貌，颗粒大小没有发生明显的变化，最主要的是本身的物理特性，如荧光、超顺磁性等都没有发生改变。

本发明所述的通过表面修饰将油溶性纳米晶体稳定分散于水中的方法，其具体操作步骤如下：

a.将0.15-0.2g的表面活性剂溶于10-20ml的去离子水中，超声或者加热条件下使表面活性剂完全溶解；

b.在1ml的离心管中加入浓度为0.5-1.5mg/ml的聚乙烯聚乙二醇嵌段聚合物溶液200-500μL、浓度为0.1-0.3mmol/ml的油相纳米晶体分散液100-400μL、浓度为0.5-1.5mg/ml的磷脂溶液100-400μL，以上三种物质均以氯仿为溶剂，充分混匀之后加入到步骤a的溶液中；聚乙烯聚乙二醇嵌段聚合物的分子量范围为500-700，单体乙烯和乙二醇的摩尔比例为(1:2)-(2:1)；磷脂的分子量范围为400-1000；

c.将步骤b得到的混合液在冰水浴、搅拌条件下用破碎粉碎仪超声50-75次，最终形成水包油微乳液体系，超声功率为400-600W；

d.静置2-5min后，将微乳液在60-70℃水浴条件下进行抽滤旋蒸10-20min；然后转移至微孔透析袋，两端封闭，放入去离子水中进行透析1-2天。

步骤a中使用的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基肌氨酸钠中的一种或几种。

步骤b所述的磷脂为含有羧基、巯基和胺基中一种或几种官能团的磷脂。

步骤b所述的油相纳米晶体为单分散纳米晶体，表面被油酸包覆。

所述的纳米晶体为半导体量子点、上转换稀土发光材料、稀土氧化物、磁性氧化物、稀土氧化物、贵金属或氢氧化合物。

所述的纳米晶体为硫化锌掺锰、四氟钇钠掺杂镱铒、磷酸钇、钒酸镧掺铕、四氧化三铁、金、三氟化镧掺杂铈铽或羟基磷灰石。