[发明专利]一种绿色荧光白磷钙石纳米晶的制备方法

说明书

本发明公开了一种铽掺杂白磷钙石纳米晶的制备方法，包括如下步骤：在油酸和乙醇反应体系中，加入油酸钙、油酸镁和磷酸盐溶液混匀后在100‑180℃充分反应，向其中加入硝酸铽继续反应，即可获得具有鲜艳绿色荧光特性的铽掺杂白磷钙石纳米晶。该绿色荧光特性的纳米晶可应用于活体细胞的荧光标记，亦可作为无机原料可用于制备生物医用支架材料，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种具有绿色荧光性能的白磷钙石纳米晶的制备方法。

背景技术

生物细胞与组织成像技术的发展，直接关乎着人们认知生命微观世界的深度。荧光染料、量子点，稀土荧光材料的发展，为人们提供了不同的标记手段，促使了该领域的迅速发展。对生物组织而言，毒副性问题一直是一个不容忽视的问题，无疑具有生物相容性的荧光标记材料具有独特的优势。

白磷钙石（Ca₁₈Mg₂(HPO₄)₂(PO₄)₁₂）是一种由钙离子、镁离子和磷酸根离子构成的，存在于生物体的硬组织中，为机体硬组织的基元材料，具有优异的生物相容性、骨诱导性、非免疫原性、可降解性等性能，可广泛应用于组织工程、靶向药物传递载体等。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有鲜亮绿色荧光、形貌尺寸可控并具有良好生物相容性的铽掺杂白磷钙石纳米荧光探针的制备方法。

本发明的实现过程如下：

一种铽掺杂白磷钙石纳米晶的制备方法，包括如下步骤：

将油酸、油酸钙和油酸镁溶于乙醇中，再加入磷酸氢钠或磷酸氢二钠水溶液，在100~180˚C充分密闭反应后，向其中再加入硝酸铽溶液，继续充分反应，冷却、收集沉淀，将沉淀分散于环己烷中，用乙醇助沉离心，即获得具有绿色荧光的铽掺杂白磷钙石纳米晶。

上述步骤中，油酸钙、油酸镁与磷酸盐的摩尔比为9:1:7，所述磷酸盐为磷酸氢钠或磷酸氢二钠。

上述步骤中，油酸、乙醇和与磷酸盐水溶液的体积比为（1 - 3）:（3 - 10）:（3 -10）。

上述步骤中，反应温度为100℃、120℃、150℃或180℃。

上述步骤中，在100~180˚C密闭反应5-20h后，向其中再加入硝酸铽溶液，继续反应5~10h。

上述步骤中，所述硝酸铽与油酸钙和油酸镁之和的摩尔比为（0.02 ~ 0.2）:1。

上述步骤中，制备得到的铽掺杂白磷钙石纳米晶的粒径为5~ 35 nm。

上述方法制备得到的铽掺杂白磷钙石纳米晶作为绿色纳米荧光探针应用于活体细胞荧光标记。

本发明在制备白磷钙石纳米晶的过程中，利用后加入反应体系中的稀土离子对纳米晶表面的钙、镁阳离子置换，从而实现稀土离子在纳米晶表面的有效掺杂，并因掺杂离子与被置换的离子间化合价和离子半径的差异而使纳米晶表面形成晶格缺陷，进而促使目标材料具有鲜艳的荧光特性。若在反应起始加入硝酸铽溶液，则无法得到绿色荧光的铽掺杂白磷钙石纳米晶。

本发明的积极效果：本发明制备方法原料廉价易得，成本低，合成工艺简易，反应环境友好，工艺放大容易且重现性能好；本方法所制备的具有绿色荧光特性的纳米晶可应用于活体细胞的荧光标记，亦可作为无机原料可用于制备可降解的人工骨、骨水泥等生物医用材料，应用前景广阔。

附图说明

图 1 是实施例 1 制备的铽掺杂白磷钙石纳米晶的TEM图。

图 2 是实施例 1 制备的铽掺杂白磷钙石纳米晶的XRD图。

图 3 是实施例 1制备的铽掺杂白磷钙石纳米晶的荧光扫描图。