[发明专利]一种PEG包覆多孔稀土磷酸盐荧光纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种PEG包覆多孔稀土磷酸盐荧光纳米材料的制备方法，属于纳米材料技术领域；本方法采用平均分子量为1000‑3000的PEG，把PEG包覆在多孔稀土磷酸盐纳米颗粒的表面制得核‑壳结构的荧光纳米复合材料，该材料同时具有优良的发光性能、水溶性、生物相容性，为稀土荧光纳米材料在生物和医学等方面的应用解决了瓶颈问题，该方法的优点是制备方法条件温和，工艺简单，无需特殊环境；本发明所制备的水溶性核‑壳结构荧光纳米材料在荧光标记、光热治疗、药物载体、免疫分析、生物芯片、食品及环境中病菌及微生物的检测、光生物成像等方面具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种多孔纳米颗粒的包覆方法，特别涉及一种具有良好的荧光性能的PEG包覆多孔稀土磷酸盐荧光纳米材料的制备方法；属于纳米材料技术领域。

背景技术

稀土元素因其独特的4f亚层电子结构、大的原子磁矩、强的自旋-轨道耦合、多变的配位数和晶体结构，具有丰富的光、电、磁等性质；稀土Sm³⁺离子在近紫外-蓝色光区范围内具有丰富的、强烈的光吸收性能，并可激发出橙红色荧光，可实现更丰富的红色发光，其光吸收范围与InGaN芯片发射的近紫外光相匹配；近年来发展迅速的镧系金属离子掺杂的稀土纳米粒子由于其独特的发光性质克服了有机染料、荧光蛋白、量子点在生物医学领域上存在的缺陷，显示了独特的优势，如：①无机基质材料，化学稳定性好且无毒性；②不易光解和光漂白；通过调节所掺杂稀土元素的种类、浓度和基质材料，可在同一激发光下，实现多色上转换发光，可用于多目标同时标记；这些无法替代的优势为稀土纳米发光材料在生物医学领域的应用提供了不可限量的应用前景，比如在常规免疫分析、药物载体、生物芯片、荧光生物成像、癌细胞的转移与示踪、生物分子多颜色多组分同时标记检测、食品及环境中病菌及微生物的检测等领域有潜在的应用前景。

目前，通过传统方法(例如：高温热分解法、沉淀法、水/溶剂热法、溶胶-凝胶法等方法)合成的稀土发光纳米颗粒的表面都是疏水性的；近年来，科研工作者虽然已采用多种方法制备出不同形貌、粒径均一、尺寸可控的稀土纳米材料，但仍难以获得良好的水溶性和生物相容性，限制了其在生物医学领域的应用，故需要在合成纳米颗粒之后对其表面进行修饰；因此，选择合适的表面包覆和修饰试剂对于稀土纳米发光颗粒表面功能化修饰和应用具有重要意义。

聚乙二醇(PEG)是一种非离子型表面活性剂，它的水溶性、稳定性极好，不易受电解质及酸、碱影响；它的分子式为HO(CH₂CH₂O)_nH，只有羟基和醚基两种亲水基而无疏水基；其在水溶液中呈蛇形，总体显示出相当大的亲水性；聚乙二醇(PEG)被广泛用于生物医学领域、食品添加剂、助融剂、分析试剂、软化剂、润滑剂等领域；把聚乙二醇(PEG)包覆在多孔稀土磷酸盐荧光纳米粒子的表面所得到的核-壳结构的纳米复合材料，同时具有二者的优点，及优良的发光性能、水溶性和生物相容性，所以具有更加广阔的应用前景。