[發明專利]一種含聚苯乙烯殼層的稀土納米材料及其生物偶聯與應用

有效

• 申請號: 201910894983.0
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110564405B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 李富友;劉青昀;馮瑋;吳勇
• 申請（專利權）人: 復旦大學;中山泰輝生物科技有限公司
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/06;C09K11/85;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N33/53;C08F292/00;C08F220/06;C08F212/08;C08F212/36;C07K16/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

1.一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料的制備方法，其特征在于，

所述含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料，包括內核，二氧化硅殼層和聚苯乙烯殼層；所述內核為稀土發光納米顆粒，所述二氧化硅殼層包覆于所述內核外，并且所述二氧化硅殼層修飾有雙鍵；所述聚苯乙烯殼層包覆于所述二氧化硅殼層外，并且所述聚苯乙烯殼層修飾有功能化基團；

所述含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料直徑為100-1000nm；所述聚苯乙烯殼層表面到所述內核表面的最大距離為50-500nm；所述功能化基團為羧基、氨基或醛基，并且所述功能化基團的濃度為6-42nmol/mg含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料；

制備方法包括如下步驟：

(1)通過正硅酸乙酯TEOS的水解在稀土發光納米顆粒RENPs表面形成二氧化硅殼層；通過3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷MPS的水解在二氧化硅殼層上修飾雙鍵，得到的材料記為RENPs@SiO₂-MPS；

(2)使用苯乙烯單體和含有羧基的單體在RENPs@SiO₂-MPS表面聚合形成具有羧基的聚苯乙烯殼層，得到的羧基功能化材料記為RENPs@SiO₂@PS-COOH；

所述步驟(2)具體步驟如下：

將RENPs@SiO₂-MPS加入到乙醇和水混合溶液中，按照0.1-1.0mL/30mg RENPs@SiO₂-MPS加入苯乙烯單體；在攪拌狀態下通氮氣除氧氣，升溫至70-80℃，注入引發劑，進行聚合反應；

維持反應溫度70-80℃，按照苯乙烯單體質量10-40％向聚合反應體系加入含有羧基的單體，并加入交聯劑，反應3-24h后，停止加熱，自然冷卻至室溫；產物離心，洗滌沉淀，得到羧基功能化材料，記為RENPs@SiO₂@PS-COOH。

2.根據權利要求1所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料的制備方法，其特征在于，

所述引發劑包括過硫酸鉀；

所述含有羧基的單體包括丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或馬來酸酐；

所述交聯劑包括二乙烯基苯。

3.根據權利要求1所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料的制備方法，其特征在于，通過小分子偶聯反應將RENPs@SiO₂@PS-COOH的羧基轉換為氨基或醛基。

4.根據權利要求1所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料的制備方法，其特征在于，還包括步驟(5)：

通過乙二胺與羧基的偶聯反應將RENPs@SiO₂@PS-COOH轉換為氨基功能化材料，記為RENPs@SiO₂@PS-NH₂。

5.根據權利要求4所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料的制備方法，其特征在于，還包括步驟(6)：

通過戊二醛與氨基的偶聯反應將RENPs@SiO₂@PS-NH₂轉換為醛基功能化材料，記為RENPs@SiO₂@PS-CHO。

6.權利要求1-5任意一項方法制備獲得的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料。

7.根據權利要求6所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料，其特征在于，所述稀土發光納米顆粒包括摻雜一種或多種鑭系離子的無機基質。

8.利用權利要求6或7所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料表面的羧基、氨基或醛基與抗體進行生物偶聯在免疫層析技術中的應用。

9.根據權利要求6或7任意一項所述的一種含功能化聚苯乙烯殼層的稀土納米材料在進行生物偶聯、免疫層析檢測、疏水分子或納米顆粒包埋中的應用。