[发明专利]一种具有双面体结构的比色荧光双功能微球的制备方法

说明书

本发明公布了一种具有双面体结构的比色荧光双功能微球的制备方法，具体包括以下步骤：将聚集诱导发光染料、油溶性金纳米粒子和聚马来酸酐十八碳烯溶于三氯甲烷后与含十二烷基硫酸钠的水溶液混合，通过超声乳化制得乳液，去除三氯甲烷后，离心分离得到双面体结构的比色荧光双功能微球。本发明制备的微球同时具备胶体金纳米粒子的比色信号和聚集诱导发光材料的荧光信号，与传统荧光微球相比，本发明制备得到的微球可以同时实现裸眼判读能力及荧光定量检测能力。

技术领域

本发明属于纳米材料合成、食品安全检测和生物医学检验领域，具体涉及一种具有双面体结构的比色荧光双功能微球的制备方法。

背景技术

胶体金是指粒径分散在1-150nm之间的胶体溶液，具有颜色鲜艳，胶体稳定性强等特性。由于胶体金局域表面等离子共振效应，胶体金的摩尔消光系数比传统着色染料高3-4个数量级；除了优异的呈色效应，胶体金还具备包括光热，催化，荧光增强，表面增强拉曼散射等多种信号传导功能，是目前应用广泛的示踪标记材料。胶体金作为标记材料最大的优势在于裸眼定性检测，然而存在灵敏度低，无法定量检测的缺点。

为了提高检测灵敏度及达到定量分析的目的，许多荧光标记材料被开发出来，比如统有机荧光微球，量子点荧光微球，时间分辨微球等；然而荧光探针需要额外的激发光源，对一些资源受限地区及家庭个人的使用受到了限制。因此，为了满足高灵敏定量检测性能且保留胶体金的比色性能，将胶体金与发光材料组装制备得到比色-荧光双信号输出性能的双功能纳米材料是一种常用手段。如专利CN106680496A，发明人通过溶胀法，将荧光量子点及胶体金溶胀到聚苯乙烯微球内部，制备得到比色-荧光双信号探针。然而，由于共掺杂的方法导致量子点和胶体金随机分布，至使胶体金对量子点荧光有强内滤作用，导致吸收信号的增加往往伴随着荧光信号的牺牲，难以达到比色-荧光两种信号的完美融合。

因此，本发明使用微乳液法，将油溶性胶体金及聚集诱导发光染料包埋在聚合物内，由于油溶性胶体金与聚集诱导发光染料的极性差异，在有机相挥发过程中，会发生相分离，最终呈现荧光染料及胶体金两相分离的双面体结构。相较传统共掺杂的双功能材料，双面体结构由于荧光材料和比色材料空间上的位置差异，降低了两种材料干扰程度，完美保留了两种材料各自的独特性能，从而制备比色-荧光双功能材料。

发明内容

本发明旨在提供一种稳定制备比色、荧光双功能的的聚集诱导发光微球，制备出的聚集诱导发光微球同时具有裸眼判读和准确定量检测等特点。

胶体金纳米粒子提供复合纳米粒子的比色信号；聚集诱导发光材料提供复合纳米粒子的荧光信号使得该聚集诱导发光微球同时具有比色、荧光双信号。

本发明采用的技术方案如下：

油溶性金纳米粒子合成方案：将油胺溶解于甲苯中，油浴加热，之后快速加入含有氯金酸和油胺的甲苯溶液，反应完全后撤去热源，冷却后加入清洗液清洗，之后溶解于三氯甲烷中保存，制得油溶性金纳米粒子。

聚集诱导发光微球合成方案：将聚集诱导发光材料、油溶性金纳米粒子、聚马来酸酐十八碳烯溶于三氯甲烷中，之后加入具有十二烷基硫酸钠的水溶液制成微乳液，去除其中的三氯甲烷，离心分离，将所得沉淀复溶于碱水中水解，水解后离心清洗，将清洗后的沉淀物复溶于超纯水中，制得聚集诱导发光微球。

具体步骤为：

(1)将油胺溶解在甲苯溶液中，充分混合，使其完全溶解；

(2)将氯金酸溶解在含有油胺的甲苯溶液中，充分混合，使其完全溶解；

(3)将步骤(1)所得含有油胺的甲苯溶液油浴加热，并搅拌；

(4)将步骤(2)所得含有氯金酸、油胺的甲苯溶液快速加入步骤(3)的圆底烧瓶内；

(5)反应完全后，撤去热源，冷却至室温，之后加入清洗剂清洗；