[發明專利]一種核殼結構金納米粒子及其制備方法

有效

• 申請號: 201210116791.5
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102627826A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 王大鵬;姬相玲;楊木泉;董志鑫;潘艷雄;楊賀然
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08K3/08;C08F293/00;C08F2/38;C08F8/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李玉秋

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，尤其涉及一種核殼結構金納米粒子及其制備方法。

背景技術

核殼材料一般由中心的核以及包覆在外部的殼組成。通過核-殼復合手段，一方面可以使原本不穩定或不太穩定的核穩定化，另一方面還可以獲得核和殼材料本身不具備的功能和特性，或者可以獲得新的物質存在形態。

近些年，核殼結構的金納米粒子因其在光電，生物醫療，智能傳感等方面的潛在應用而受到廣泛關注。核殼結構金納米粒子分為有機小分子單層保護的金納米粒子和聚合物保護的金納米粒子，相比于前者，聚合物保護的金納米粒子有更多的優勢，如：高分子配體能夠賦予金納米粒子很好的穩定性，可加工性，生物相容及環境響應性。

通常，制備聚合物保護的金納米粒子主要有兩種方法，即“graft?from”和“graft?to”?！癵raft?from”主要是通過表面引發聚合的方法使單體在金粒子的表面聚合增長，如Li等人通過“graft?from”的方法得到了溫度響應性的核殼結構金納米粒子，但是該方法不僅需要合成用于與納米粒子進行配體交換同時又能作為引發聚合的引發劑，而且還需要使用高毒性的配體和催化劑，聚合過程本身也比較繁瑣?！癵raft?to”主要是將高分子直接鍵合到金納米粒子表面，如Tenhu等人通過“graft?to”的方法原位制備得到溫度響應性的核殼結構金納米粒子，其制備過程簡單，同時又可以按照預期控制聚合物的分子量，但是原位還原不能很好地控制納米粒子的尺寸，所得到的金納米粒子尺寸分布比較寬。

目前Zhu等人針對Tenhu等人的制備方法進行了改進，利用“graft?to”的方法，通過將末端帶有巰基的溫度響應性的聚合物與預先合成好的金納米粒子進行配體交換得到溫度響應性的核殼結構金納米粒子，克服了原位制備方法的缺點，但是，由于該方法僅僅通過均聚的聚合物(PNIPAM)保護金納米粒子，沒有其他的穩定性因素，從而制備的核殼結構金納米粒子在相對較高的溫度條件下容易發生聚集，穩定性和溶解性較差。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種核殼結構金納米粒子及其制備方法，該方法制備的核殼結構金納米粒子具有溫度響應性的同時也具有良好穩定性和溶解性。

本發明提供了一種核殼結構金納米粒子，由內核和外殼組成，所述內核為金納米粒子，外殼為聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺)共聚物。

本發明提供了一種核殼結構金納米粒子的制備方法，包括以下步驟：

A)將末端帶有雙硫酯基的聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺)共聚物與胺解試劑進行胺解反應，得到單巰基封端的聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰)段共聚物；

B)將所述單巰基封端的聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺)共聚物與以檸檬酸鈉為配體的金納米粒子進行配體交換反應，得到核殼結構金納米粒子。

優選的，所述末端帶有雙硫酯基的聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺)共聚物按照如下方法制備：

S1)將單甲基封端的聚乙二醇與順丁烯二酸酐進行加成反應，得到加成產物；

S2)將所述加成產物與二硫代苯甲酸反應，得到基于單甲基封端的聚乙二醇的大分子鏈轉移劑；

S3)將所述基于單甲基封端的聚乙二醇的大分子鏈轉移劑、偶氮二異丁腈和N-異丙基丙烯酰胺反應，得到末端帶有雙硫酯基的聚(乙二醇-嵌段-N-異丙基丙烯酰胺)共聚物。

優選的，所述步驟S3反應溫度條件為60～80℃。

優選的，所述步驟A中胺解試劑為短鏈脂肪族胺基烷烴。

優選的，所述短鏈脂肪族胺基烷烴為乙胺，丙胺，異丙胺和叔丁胺中的一種或幾種。

優選的，所述步驟A中胺解反應以四氫呋喃(THF)，二甲基甲酰胺(DMF)或二氯甲烷為反應溶劑。

優選的，所述胺解反應和配體交換反應分別在無氧條件下進行。

優選的，所述胺解反應的反應時間為20～30h。

優選的，所述步驟B中配體交換反應的反應時間為60～80h。