[發明專利]一種基于上轉換核殼共價有機框架材料及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010128470.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111253931B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 李延安;董曉杰;張曉敏;曹忠良
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;C08G12/08;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種基于上轉換核殼共價有機框架材料及制備方法與應用，以上轉換納米粒子為核、以共價有機框架材料為殼的核殼結構，所述核殼結構的粒徑為納米級，所述共價有機框架材料為1,3,5?三(4?氨基苯基)苯與2,5?二甲氧基對苯二甲醛以碳氮雙鍵連接的席夫堿型的共價有機框架。其制備方法為：將上轉換納米粒子與1,3,5?三(4?氨基苯基)苯混合，然后滴加2,5?二甲氧基對苯二甲醛進行席夫堿反應；或，將上轉換納米粒子與2,5?二甲氧基對苯二甲醛混合，然后滴加1,3,5?三(4?氨基苯基)苯進行席夫堿反應。

技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，涉及一種基于上轉換核殼共價有機框架材料及制備方法與應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

共價有機框架材料是由多種有機單元通過共價鍵鏈接而構筑的有機材料，由于構筑基團的多樣性、構建反應的多樣性及合成方法可控性，共價有機框架材料具有眾多優點。而且共價有機框架(COFs)材料是一種純有機的晶態多孔材料，與金屬有機框架(MOFs)相比，理應具有更高的生物相容性，而更適合生物醫學應用。

上轉換納米粒子(UCNPs)是一種特殊的光學材料，可以吸收NIR光子并發出紫外線(UV)和可見光。由于其獨特的光學特性，UCNP被廣泛用于前沿生物醫學研究中，如熒光標記，顯像劑和生物醫學。迄今為止，上轉換發光都發生在摻雜稀土離子的化合物中，主要有氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、鹵化物等。與傳統典型的發光過程(只涉及一個基態和一個激發態)不同，上轉換過程需要許多中間態來累積低頻的激發光子的能量。其中主要有三種發光機制：激發態吸收、能量轉換過程、光子雪崩。這些過程均是通過摻雜在晶體顆粒中的激活離子能級連續吸收一個或多個光子來實現的，而那些具有f電子和d電子的激活離子因具有大量的亞穩能級而被用來上轉換發光。高效率的上轉換過程，只能靠摻雜三價稀土離子實現，因其有較長的亞穩能級壽命。

發明內容

近紅外激發的上轉換熒光材料做生物熒光標志可以避免因紫外光激發生物體本身而產生的干擾信號。紅外光的激發可以到達生物組織的更深層,檢測成像更加容易。然而，經本發明的發明人研究發現，目前上轉換納米粒子與COFs結合后，復合材料的粒徑難以控制至納米級別，導致材料的生物相容性較差，從而難以用于制備生物診療的試劑。

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基于上轉換核殼共價有機框架材料及制備方法與應用，能夠使材料具有納米尺寸，從而具有更優異的生物相容性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一方面，一種基于上轉換核殼共價有機框架材料，其結構為以上轉換納米粒子為核、以共價有機框架材料為殼的核殼結構，所述核殼結構的粒徑為納米級，所述共價有機框架材料為1,3,5-三(4-氨基苯基)苯與2,5-二甲氧基對苯二甲醛以碳氮雙鍵連接的席夫堿型的共價有機框架。

另一方面，一種基于上轉換核殼共價有機框架材料的制備方法，將上轉換納米粒子與1,3,5-三(4-氨基苯基)苯混合，然后滴加2,5-二甲氧基對苯二甲醛進行席夫堿反應；

或，將上轉換納米粒子與2,5-二甲氧基對苯二甲醛混合，然后滴加1,3,5-三(4-氨基苯基)苯進行席夫堿反應。

本發明經過實驗發現，只有采用1,3,5-三(4-氨基苯基)苯與2,5-二甲氧基對苯二甲醛制備的核殼結構具有納米結構，其他COFs無法與上轉換納米粒子形成以上轉換納米粒子為核、以共價有機框架材料為殼的納米核殼結構。

第三方面，一種上述基于上轉換核殼共價有機框架材料在制備生物熒光檢測試劑中的應用。

本發明的有益效果為：