[发明专利]一种荧光离子探针微胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种荧光离子探针微胶囊及其制备方法，其包括以荧光离子探针为芯材，以聚己内酯为壁材，并加入磁性纳米颗粒的微胶囊。其制备方法包括将荧光离子探针溶液加入到聚乙烯醇水溶液中形成第一水相，然后将第一水相与磁性纳米颗粒混合经过两次乳化形成W/O/W乳状液制得荧光离子探针微胶囊。本发明提供的荧光离子探针微胶囊实现了对荧光离子探针的高效率封装，仅需磁场作用20分钟就能实现荧光离子探针的释放。

技术领域

本发明属于微胶囊的制备技术领域，具体涉及一种荧光离子探针微胶囊及其制备方法。

背景技术

微胶囊是指由聚合物或无机物作为薄壁的微型容器或包裹物，其在材料裂纹自愈合领域具有巨大的应用潜力，也是新材料领域研究中逐渐新兴的一个研究热点。微胶囊的制备借助高分子聚合技术，用成膜材料把固体或液体材料包覆形成微小粒子的技术，得到的微小粒子,一般粒子直径的大小在2～1000微米。微胶囊在适当条件下使壁材破裂，芯材物质得以释放，发挥芯材物质特定的功效作用，实现设计预期的可控释放。根据微胶囊的芯材物质的不同，可以发挥不特定的功效作用，包括金属防腐，涂层修复，负载物和金属相互阻隔，钝化金属等作用。

荧光离子探针是一种有特征荧光，并且其荧光性质(如激发和发射波长、强度、寿命、偏振等)可随所处环境中目的离子浓度改变而灵敏地改变的一类荧光性分子。荧光离子探针在灵敏、快速检测目的离子的研究中得到了广泛的应用。荧光离子探针能在极低的离子浓度下对目标离子进行实时检测，而无需对样品进行任何特殊处理。它们具有高选择性、高灵敏度、适合于生物成像和医学诊断。但直接使用荧光离子探针进行离子检测，往往存在着荧光容易淬灭、难以控制荧光离子探针在特定位置释放等问题。

目前已有采用不同材料对荧光离子探针进行包裹的方法。

CN109738408B公开了一种有机MOFS包裹荧光素复合材料及其检测汞离子的应用，其以多孔材料中的MOF_S材料吸附汞离子检测荧光基团，达到了封装的目的。CN105203520B公开了一种检测Cu²⁺的有机硅包裹的碳量子点荧光探针及其制备方法，其以碳量子点为内层，高分子材料为外层达到了封装的目的。

一方面，上述专利拓展了荧光离子探针封装的制备方法，但存在制备过程复杂需要多次调整pH，方法可控程度低，需特制高分子材料带来的高成本等技术问题。另一方面，制备微胶囊常用的喷雾干燥法容易造成粒径不均一，部分出现凹陷破裂，空气悬浮法对实验设备和场地有较高的要求；化学法存在如界面聚合、原位聚合等方法工艺复杂，制备效率低、成本较高等弊端。由此，研发一种制备过程简单易行，方法可控，成本低廉，包覆效率高，能控制释放的包埋荧光离子探针的微胶囊制备方法，具有极高的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光离子探针微胶囊及其制备方法，所述方法的制备过程的简单易行，方法可控，成本低廉，包覆效率高，所得荧光离子探针微胶囊能控制释放荧光离子探针。

基于上述目的，本发明通过提供一种荧光离子探针微胶囊及其制备方法来满足本领域内的这种需要。

一方面，本发明涉及一种荧光离子探针微胶囊，其包括以荧光离子探针为芯材，以聚己内酯为壁材，加入磁性纳米颗粒的微胶囊。

进一步地，本发明提供的荧光离子探针微胶囊中，所述荧光离子探针微胶囊粒径为25±5μm。

进一步地，本发明提供的荧光离子探针微胶囊中，以g:mol计，所述磁性纳米颗粒、荧光离子探针的配比为9000～10000:1。

进一步地，本发明提供的荧光离子探针微胶囊中，所述荧光离子探针为水溶性荧光离子探针；示例性地，所述荧光离子探针选自Cr³⁺离子探针、Fe³⁺离子探针、Al³⁺离子探针中的一种。