[發(fā)明專利]一種稀土摻雜磷灰石熒光納米點的制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107573938B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 韓穎超;邢慶國;何王美;戴紅蓮
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09K11/81
• 分類號: C09K11/81;A61K49/00;G01N21/64;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;閉釗

本發(fā)明公開了一種稀土摻雜磷灰石熒光納米點的制備方法和應用，首先配制含聚丙烯酸、鈣離子、稀土離子的膠體溶液并用氨水調節(jié)其pH至4?9；然后將其與磷酸根離子溶液按比例混合并用氨水調節(jié)pH至9?10，得到乳白色懸浮液；最后將懸浮液加熱進行水熱處理，經(jīng)離心、洗滌得到稀土摻雜磷灰石熒光納米點。本發(fā)明實現(xiàn)了稀土摻雜磷灰石熒光納米點的可控化制備，將其尺寸控制在2.0?10nm，并且具有良好的水懸浮穩(wěn)定性和熒光性能，可作為生物成像劑應用于體內外熒光成像。

技術領域

本發(fā)明涉及納米點材料制備技術領域，具體涉及一種稀土摻雜磷灰石熒光納米點的制備方法及該熒光納米點材料在體內外熒光成像領域的應用。

背景技術

癌癥的早期診斷是實現(xiàn)有效治療的關鍵，熒光納米粒子可以實現(xiàn)對腫瘤細胞的標記和早期診斷。熒光納米粒子主要有：高分子熒光納米粒子、半導體量子點、鑭系摻雜納米粒子，前兩種納米粒子存在光學穩(wěn)定性低和有毒性等不足，阻礙了其在體內外熒光成像的應用，而鑭系摻雜納米粒子已發(fā)展成為可替代高分子熒光納米粒子和半導體量子點的新納米粒子，其特點是斯托克斯位移、尖發(fā)射帶寬和很好抗光淬滅特性。

磷灰石因具有良好的生物相容性，在組織工程、藥物載體以及其他生物領域中有著廣泛的應用。同時，磷灰石是一種能夠實現(xiàn)稀土離子摻雜的良好基質材料，稀土摻雜磷灰石的納米粒子不僅保持很好的生物相容性，而且具有較強熒光穩(wěn)定性、高靈敏度和多色光檢測等優(yōu)點，因此，稀土摻雜磷灰石熒光納米粒子可作為良好的生物成像劑應用于體內外熒光成像。

目前，稀土摻雜磷灰石熒光納米粒子的合成方法主要有：共沉淀法、溶膠-凝膠法、乳液法、水熱法等，一般要經(jīng)過熱處理來增強其結晶度，從而提高其熒光性能。但是，熱處理過程往往會導致納米粒子出現(xiàn)團聚、尺寸增加等問題，從而影響其作為熒光成像劑的使用。因此有必要進一步探討稀土摻雜磷灰石納米粒子可控合成技術，在獲得高熒光性能的同時降低其顆粒尺寸。

三維尺寸都小于10nm的熒光納米點，其小尺寸有利于細胞吞噬。因此，探討稀土摻雜磷灰石熒光納米點的合成方法，調控使得其三維尺寸都在10nm以下，有望獲得一種高性能的稀土摻雜磷灰石生物成像劑。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有稀土摻雜磷灰石熒光納米粒子合成方法中存在的上述缺陷，提供一種尺寸可控的稀土摻雜磷灰石熒光納米點的制備方法。采用該方法制備得到的熒光納米點材料尺寸在2.0-10nm之間，形貌近似為球形且尺寸分布均勻，并且具有良好的水懸浮穩(wěn)定性和熒光性能，可作為生物成像劑應用于體內外熒光成像。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種稀土摻雜磷灰石熒光納米點的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(a)配制含聚丙烯酸、鈣離子、稀土離子的膠體溶液并調節(jié)其pH；(b)配制含磷酸根離子的溶液，將其與步驟(a)所得膠體溶液按比例混合，調節(jié)pH得到懸浮液；(c)懸浮液加熱進行水熱反應，分離得到稀土摻雜磷灰石熒光納米點。

按照上述方案，步驟(a)所述膠體溶液中聚丙烯酸的濃度為4-8mg/mL，鈣離子和稀土離子的總濃度為0.0334-0.1002mol/L，稀土離子的摩爾數(shù)占(鈣離子+稀土離子)總摩爾數(shù)的4％-17％。

進一步的，步驟(a)所述膠體溶液中聚丙烯酸中的羧酸根與(鈣離子+稀土離子)的摩爾比為0.46-0.92。

按照上述方案，步驟(b)中所配制的含磷酸根離子溶液的濃度為0.02-0.06mol/L，混合所得懸浮液中鈣離子和稀土離子的總濃度為磷酸根離子濃度的1.50-1.67倍。

按照上述方案，水熱反應的溫度為60-180℃。

按照上述方案，步驟(a)中用氨水調節(jié)膠體溶液的pH至4.0-9.0，步驟(b)中用氨水調節(jié)懸浮液的pH至9.0-10.0。