[发明专利]负载有贵金属纳米粒子/金属卟啉的复合胶束及制备方法

说明书

本发明提供了一种负载有贵金属纳米粒子/金属卟啉的复合胶束的制备方法，具体步骤为，合成嵌段共聚物PEG‑b‑P4VP；将嵌段共聚物PEG‑b‑P4VP溶解在pH＝2.0的盐酸溶液中，加入碱性溶液调节溶液pH值到中性，得到以P4VP为核，PEG为壳的核壳结构胶束；向胶束中加入可溶性贵金属盐，搅拌吸附2‑6h后，再加入NaBH₄水溶液进行还原，反应72h后，离心，透析，得到胶束溶液；将一定浓度的金属卟啉加入到胶束溶液中，室温搅拌24h，离心、透析，得到核壳结构的复合胶束。本发明方法简单、易于操作，成本低，制备的复合胶束可以负载多种类型的金属卟啉和金属粒子，在光催化和光化学等领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域,特别是涉及一种负载有贵金属纳米粒子/金属卟啉的复合胶束及其制备方法。

背景技术

卟啉和金属卟啉化合物在自然环境和生命体中都广泛存在，比如光合作用的核心部分叶绿素，参与有氧呼吸的血红蛋白等都是金属卟啉配合物。作为生命体中重要的功能分子，金属卟啉在生命科学、医药学等领域有着重要应用。但由于其自身的结构特点，导致金属卟啉存在着很大的不稳定性，比如光照下容易分解，从而限制了其功能性的进一步发挥。因此，如何在应用的过程中提高金属卟啉的光学稳定性，从而扩大金属卟啉的应用范围，具有非常重要的意义。

另外一面，贵金属纳米粒子由于具有独特的物理化学性质，而在催化、电子器件、信息存储、光学器件、生物传感、微区成像以及医药等方面具有巨大的应用潜力。但由于贵金属纳米粒子表面能高而不稳定，容易出现团聚的现象，因此如何提高贵金属纳米粒子的稳定性是一个非常重要的问题。

嵌段共聚物胶束作为一种特殊结构的纳米颗粒在多个领域都有着广泛的应用，通过嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装，已经得到球型、囊泡型、棒状、管状和环状等多种新型形态的胶束，而其所构造的疏水性的环境可以负载多种色素分子，并使其稳定存在。我们曾经在Spectroscopic studies on the photostability and photoactivity ofmetallo-tetraphenylporphyrin in micelles，Colloid Polym Sci，2014，292(6)，1329-1337中，利用嵌段共聚物胶束增强金属卟啉的光学稳定性和光学活性。而嵌段共聚物胶束在负载贵金属纳米粒子方面具有独特优势，可以精确控制贵金属纳米粒子的空间分布，使其具有更好的稳定性和分散性。

基于此，我们提出利用嵌段共聚物胶束将金属卟啉和贵金属纳米同时负载，在提高金属卟啉光学稳定性和贵金属纳米的粒子的稳定性的同时，发挥金属卟啉和贵金属纳米的粒子的协同作用，开发出一种新型的纳米材料。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可提高金属卟啉光学稳定性和贵金属纳米粒子稳定性的聚合物复合胶束的制备方法。

具体的，本发明提供的负载有贵金属纳米粒子/金属卟啉的复合胶束的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：合成嵌段共聚物PEG-b-P4VP，所述嵌段共聚物PEG-b-P4VP的分子量分布在1.3以内；

S2：室温下将所述嵌段共聚物PEG-b-P4VP溶解在pH＝2.0的盐酸溶液中，得到聚合物溶液，加入碱性溶液调节所述聚合物溶液的pH值到中性，得到以P4VP为核，PEG为壳的核壳结构胶束；

S3：在搅拌的作用下向所述胶束中加入可溶性贵金属盐，所述嵌段共聚物中的4-乙烯基吡啶与所述可溶性贵金属盐的摩尔比为2-100，搅拌吸附2-6h后，再加入NaBH₄水溶液，NaBH₄与所述可溶性贵金属盐的摩尔比为10：1，反应72h后，离心，透析，得到负载贵金属纳米粒子的胶束溶液。