[发明专利]一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法

摘要

本发明提供一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N‑异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，该复合多功能纳米粒子具有蛋黄结构，壳层的双重响应性使其具备了智能响应的特点；蛋黄结构使其具备充足的存储空间，从而有望实现抗肿瘤药物的有效负载和可控释放。包括以下步骤：1）同质稀土核壳纳米粒子的合成；2）通过反向微乳液法包覆壳层厚度为15 nm左右的硅层；3）以光响应偶氮苯为交联剂，N‑异丙基丙烯酰胺为单体，制备双重响应外壳；4）通过HF刻蚀硅层制得内核为稀土纳米粒子外壳为双响应壳层的蛋黄结构的多功能纳米粒子。这种多功能稀土纳米粒子将会在生物医药领域得到一定应用。

主权项

一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N‑异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，其特征在于：该复合纳米粒子为蛋黄结构，内核为同质核壳稀土纳米粒子，其化学式为：NaYF₄: Tm³⁺, Yb³⁺, Tm³⁺/ NaYF₄，外壳为以BMAAB为交联剂的PNIPAM壳层，其制备包括如下步骤：（1）20%Yb³⁺/0.5%Tm³⁺上转换纳米粒子的制备：将1‑十八烯、油酸、氯化钇水溶液、氯化镱水溶液和氯化铥水溶液混合均匀，在氮气流下升温至110 ℃ ~ 120 ℃，除去体系中的水分和氧气，随后升温到140 ℃ ~ 160 ℃，并保温45 min ~ 55 min后移除加热套, 自然冷却至室温后加入氢氧化钠甲醇溶液和氟化铵甲醇溶液，室温搅拌1 h ~ 2 h；升温至100℃~150℃除掉甲醇和水分，随后升温至290℃~300 ℃，并保温60min~90 min后冷却至室温，向反应烧瓶中加入乙醇沉淀产物，离心并用乙醇洗涤，离心速率为5000 ~ 10000 转/分钟，离心时间为10 min ~ 20 min，产物分散于氯仿中待用；（2）同质惰性壳层包覆的具体操作：将1‑十八烯，油酸和氯化钇水溶液加入到四口烧瓶中；无氧环境下升温至110 ℃ ~ 120 ℃，持续4‑5 min，后升温到140 ℃ ~ 160 ℃，保温50 min ~ 60 min, 移除电热套让其自然冷却至室温；加入步骤（1）制备的NaYF₄:20%Yb³⁺/0.5%Tm³⁺上转换纳米粒子，室温搅拌1 h~2 h，升温至80 ℃~90 ℃，保温3 min ~ 6 min，然后降温至室温；加入氢氧化钠甲醇溶液和氟化铵甲醇溶液，搅拌1 h~2 h；升温至100 ℃~ 150 ℃，保温3 min ~ 4 min，后升温至290 ℃ ~ 300 ℃，并保温60 min ~90 min，冷却至室温后，向反应烧瓶中加入乙醇沉淀产物，离心后用乙醇洗涤产物，离心速率为5000 ~ 10000 转/分钟，离心时间为10 min ~ 20 min，产物分散于环己烷中待用； （3）SiO₂@ UCNPs核壳结构粒子的制备：将表面活性剂CO‑520，环己烷和步骤（2）的上转换纳米粒子环己烷溶液加入三口烧瓶中，搅拌10 min ~ 30 min；加入氨水，密封后超声20 min ~ 30 min；加入正硅酸乙酯，室温下搅拌20~30h，转速为500~800 转/分钟；后加入MPS硅烷偶联剂，搅拌20~30h；加入丙酮破乳，离心得到产物UCNPs@SiO₂，用乙醇溶液洗涤2~4次；（4）PAZO~NIPAM @ SiO₂ @ UCNPs三层纳米粒子的制备：将乙烯化UCNPs @ SiO₂微球超声20 min ~ 30 min分散在乙腈，然后依此加入BMAAB交联剂、NIPAM温敏性单体、DVB助交联剂和AIBN引发剂，装上油水分离器、回流冷凝管，氮气置换4~5次以除掉反应容器中的空气，接上氮气包，在30 min内将温度由室温升至80℃~ 100 ℃，保温12 min~20 min后升温至100℃~ 120 ℃，在1 h~3.5 h内将反应溶剂蒸出一半后停止反应，并向反应溶液中加入对二苯酚，待溶液冷却至室温后过滤得到产物，乙醇洗涤至离心上层清液为无色；（5）PAZO~NIPAM @ UCNPs蛋黄结构纳米粒子的制备：将步骤（4）的核壳结构微球分散在无水乙醇中，再加入氢氟酸，搅拌20 h ~ 30 h后离心，用无水乙醇至上层离心清液为无色，将得到的产物置于30 ℃~60 ℃真空干燥箱烘干至恒重，得到PAZO‑NIPAM @ SiO₂ @ UCNPs复合纳米粒子。