[发明专利]一种磁性荧光双功能温敏性纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性荧光双功能核壳结构纳米粒子的制备方法，具体涉及 一种使用以修饰有荧光基团的磁性纳米二氧化硅杂化粒子为大分子RAFT试剂、 通过可逆加成断裂链转移(Reversible addition-fragmentation chain transfer， RAFT)活性自由基聚合方法可控地制备磁性荧光双功能温敏性纳米粒子的方 法。

背景技术

具有磁性和荧光双功能纳米粒子在磁共振成像(MRI)、生物标记等生物 医用领域有广阔的应用前景。根据不同的磁性/荧光纳米材料的结构，其制备策 略可分为以下八种：(1)磁性核被含有荧光物质的二氧化硅壳包裹；(2)荧光物质 修饰聚合物包裹的磁性纳米粒子；(3)通过正负电荷的相互作用制备具有磁性核、 荧光离子化合物壳的离子聚集体；(4)用荧光标记的双分子类脂包覆磁性纳米粒 子；(5)磁性纳米核直接共价键合某种荧光物质；(6)半导体外壳(II-VI)包裹磁 性纳米核；(7)磁性纳米粒子修饰荧光量子点；(8)磁性纳米粒子与荧光量子点被 混合裹入聚合物或者二氧化硅形成的胶囊中。

聚合物/无机杂化纳米材料由于其许多奇特的性能近年来备受人们的关 注。采用聚合物对无机纳米粒子进行表面改性，使聚合物化学键连于无机颗粒 表面，可以赋予粒子许多新的特性，如两亲性、生物活性、化学活性、可分散 性、吸附性以及有机相容性等。通过接枝聚合物实现对无机微粒的改性，丰富 的合成手段让此类材料在药物传输、基因转染等方面成为目前材料科学领域的 一类重要的研究课题，并已取得了许多令人瞩目的进展。

聚合物包裹的磁性/荧光纳米粒子目前报道的主要有以下几种：(1)运用LBL 技术，通过正负电荷的相互作用把聚电解质与荧光量子点包裹在磁性纳米颗粒 上；(2)把磁性纳米粒子和荧光量子点包裹在二氧化硅中，然后表面交联一层聚 合物做壳(乳液聚合、蒸馏沉淀聚合)；(3)用带有荧光的聚合物包裹磁性纳米粒 子；(4)修饰有荧光性物质的脂质体，葡聚糖，壳聚糖等大分子对磁性粒子进行 包裹。但这些聚合物的合成仅采用常规的自由基聚合方法。众所周知，常规自 由基聚合的主要缺点是所得聚合物的可设计性差、分子量及分布不可控等；而 活性聚合在克服了这些缺点以外，使得精确合成各种拓扑结构的聚合物成为现 实。

但是，目前国内外尚未见任何报道通过活性自由基聚合的方法直接把带有 荧光性基团的化合物接到磁性纳米粒子表面的报道；而且由于仅仅修饰了荧光 基团的纳米磁性粒子在水溶液中使用时不稳定，因此，需要一种稳定的磁性荧 光双功能纳米粒子的制备方法。

发明内容

本发明目的是提供一种核壳结构的磁性荧光双功能温敏性纳米粒子的可控 制备方法。

为达到上述目的，本发明具体技术方案是，一种磁性荧光双功能温敏性纳 米粒子的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用常规方法制备磁性纳米粒子核，然后用法水解正硅酸四乙酯 对磁性纳米粒子进行包裹一层二氧化硅SiO₂层；采用氯甲基硅烷偶联剂对二氧 化硅进行氯甲基化，然后利用包裹在纳米粒子表面上的苄基氯与咔唑及二硫化 碳在氢氧化钾(KOH)的二甲亚砜(DMSO)溶液中反应，得到表面修饰有RAFT试 剂的磁性荧光纳米粒子，其中Z基团为荧光性的咔唑、R基团为带苄基的磁性 氧化硅复合纳米粒子；

上述技术方案中，用法水解正硅酸四乙酯对纳米粒子进行包裹一层 二氧化硅SiO₂层的方法为本领域技术人员公知的现有技术，可参见文献：W.；Fink，A.；Bohn，E.J.Colloid Interface Sci.1968，26，62-69；

上述技术方案中，利用包裹在纳米粒子表面上的苄基氯与咔唑及二硫化碳 在氢氧化钾(KOH)的二甲亚砜(DMSO)溶液中反应的方法为本领域技术人员公 知的现有技术，可参见文献：Wang，S.M.；Cheng，Z.P.；Zhu，J.；Zhang，Z.B.； Zhu，X.L.Journal of Polymer Science：Part A：Polymer Chemistry 2007，45，5318-5328.