[发明专利]一种单分散多色发光微球及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，包括：

提供上转换光敏剂、与所述上转换光敏剂匹配的上转换湮灭剂，以及与所述上转换湮灭剂能级匹配的亲水性荧光染料；

在所述上转换光敏剂、上转换湮灭剂和亲水性荧光染料存在的条件下，将亲水性聚合单体与疏水性聚合单体于水中发生乳液聚合反应形成微球乳液；

其中，所述亲水性聚合单体为丙烯酸，所述疏水性聚合单体为苯乙烯和/或甲基丙烯酸甲酯。

2.根据权利要求1所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，所述上转换光敏剂为PtTPBP、八乙基卟啉钯、八乙基卟啉铂、四苯基卟啉钯或PdPc(OBu)₈；所述上转换湮灭剂为苝、红荧烯、9,10-二苯基蒽、9,10-双(苯乙炔基)蒽、蒽、芘或它们的衍生物；所述亲水性荧光染料为荧光素、荧光素邻丙烯酸、异硫氰酸荧光素、吖啶黄、罗丹明B、罗丹明6G、罗丹明110或碳量子点。

3.根据权利要求1所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将亲水性聚合单体、疏水性聚合单体、上转换光敏剂、上转换湮灭剂、亲水性荧光染料、乳化剂和缓冲剂溶于水中，搅拌均匀；

(2)向得到的混合液中加入引发剂，搅拌发生反应；反应结束后，将生成的微球乳液过滤去除未反应的分子，然后干燥，即得所述单分散多色发光微球。

4.根据权利要求3所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，以水为基准，所述上转换光敏剂的添加量为5-10mg/L，所述上转换湮灭剂的添加量为250-400mg/L，所述亲水性荧光染料的添加量为500-2500mg/L。

5.根据权利要求3所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，所述亲水性聚合单体为丙烯酸，所述疏水性聚合单体为苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯；以水为基准，所述丙烯酸的添加量为10-12.5g/L，所述苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯的添加量为200-250g/L。

6.根据权利要求3所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，所述亲水性聚合单体为丙烯酸，所述疏水性聚合单体为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯；以水为基准，所述丙烯酸的添加量为10-12.5g/L，所述苯乙烯的添加量为200-250g/L，所述甲基丙烯酸甲酯的添加量为10-12.5g/L。

7.根据权利要求3所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种；

所述缓冲剂选自碳酸氢铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾中的一种或多种；

所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的一种单分散多色发光微球的制备方法，其特征在于，以水为基准，所述乳化剂的添加量为250-300mg/L，所述缓冲剂的添加量为5-6.25g/L，所述引发剂的添加量为4-5g/L。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的单分散多色发光微球，其特征在于，所述单分散多色发光微球呈双层核壳结构或三层核壳结构；所述双层核壳结构的内核为聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯，外壳为聚丙烯酸；所述三层核壳结构的内核为聚苯乙烯，外壳为聚丙烯酸，内核与外壳之间的过渡层为聚甲基丙烯酸甲酯；所述上转换光敏剂与上转换湮灭剂掺杂于所述聚苯乙烯内核或聚甲基丙烯酸甲酯内核中，所述亲水性荧光染料掺杂于所述聚丙烯酸外壳中。

10.权利要求9所述的单分散多色发光微球在生物成像中的应用。