[发明专利]用于封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及提供封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒及其制备方法。本发明制备方法包括：嵌段聚合物Pluronic F127在水溶液中形成单胶束，功能性分子的引入，单胶束的杂化，单胶束纳米颗粒的纯化。本发明方法合成条件温和，过程简单，普适性强，成本低廉；制备所得的杂化单胶束纳米颗粒在水溶液中具有良好的分散性，并且尺寸可控。本发明制备的杂化的单胶束纳米颗粒相较于传统胶束具有更强的结构稳定性以及更好的对胶束内部物质的保护性，并具有良好的生物相容性和普适性，在生物成像、催化、治疗等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及用于封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

由于体内环境的复杂性以及材料本身的生物安全性、亲疏水性，许多功能性分子如成像探针、疏水性药物、酶等无法直接向体内进行递送。为了达到更好的生物成像、催化、治疗等效果，对功能性分子进行一定的表面修饰或为其提供运输载体对于其生物应用具有重要意义。

目前，人们已经开发了一系列运输载体用于各类功能性分子的递送，例如脂质体、二氧化硅纳米颗粒、胶束等。这些纳米载体有效地增强各类功能性分子表面的亲水性，改善了它们在体内的生物分布，有效地提高了他们的生物利用率。胶束由于其出色的生物相容性和装载各类疏水性物质的普适性而备受关注，但由于胶束的形成主要是基于两亲性表面活性剂之间的弱相互作用（通常是亲水和疏水相互作用），因此胶束在生理条件下往往遭受结构不稳定和对封装货物的保护性不足的困扰。例如，当胶束在使用过程中被稀释到低于临界胶束浓度，胶束会分解成游离的表面活性剂；血液中蛋白质、酶等生物分子也可能诱导胶束降解。尽管人们提出一些策略用于解决上述胶束稳定性不足的缺点，例如引入超亲水性两性离子聚合物结构域以降低胶束的临界胶束浓度，或设计环状亲水部分以增加胶束的稳定性等。^{[1, 2]}但目前的解决方法主要集中在两亲性表面活性剂的设计上，但由于两亲性表面活性剂主要是通过弱相互作用自组装的，所以这难从根本上解决胶束面临的难题。

因此，为了改善胶束的结构和功能稳定性，在单胶束水平上增强表面活性剂之间的相互作用,设计合成更稳定的胶束载体仍然是一个巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒及其制备方法，本发明提供的制备方法简单，所需原料价格低廉，反应条件温和，具有良好的普适性，且得到的产品具有良好的稳定性。

本发明提供的用于封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒的制备方法，具体步骤为：

（1）室温下，将嵌段聚合物Pluronic F127、无机盐在水中搅拌溶解，形成单胶束溶液；

（2）将功能性分子预先溶解在均三甲苯中，将功能性分子溶液滴加到上一步形成的单胶束溶液中，从而引入功能性分子；

（3）向上述混合液中加入硅烷，实现对单胶束的杂化；

（4）通过透析，对杂化单胶束纳米颗粒进行纯化，得到单分散的、尺寸均一的封装功能性分子的杂化单胶束纳米颗粒。

优选的，所述的功能性分子主要包括有机荧光探针、配合物、疏水性药物、量子点、上转换纳米颗粒等；功能性分子的具体加入量视其本身具体情况而定。

优选的，所述的无机盐为KCl或KF；用量为0.075mmol-0.225mmol。

优选的，所述的硅烷为四甲氧基硅烷。

优选的，所述的Pluronic F127、水、均三甲苯、硅烷的用量比为（0.3-0.7g）：15mL:（300-700μL）:（150-550μL）。

优选的，所述的嵌段聚合物Pluronic F127在水溶液中形成单胶束、功能性分子的引入、单胶束的杂化三个过程，每个过程需要的反应时间为2-3小时，并且在高速搅拌下（700rpm）进行。