[發明專利]一種核殼異質型磁性聚集誘導發光熒光微球的制備方法

在審

• 申請號: 202210244162.4
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114634813A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 蘇瑜;熊勇華;冷遠逵;黃小林;賴衛華;吳雨豪;黎曉陽;郭亮
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;B01J13/02;H01F1/03;H01F41/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 王煥巧

本發明涉及一種核殼異質型磁性聚集誘導發光熒光微球及其制備方法，通過微乳液法將聚集誘導發光分子、雙親聚合物和磁性納米粒子進行一步自組裝，并對其表面進行羧基功能化，制得磁性聚集誘導發光熒光微球。本發明提供的磁性聚集誘導發光熒光微球制備方法工藝簡單，所制備的聚集誘導發光熒光微球呈現核殼異質結構，磁殼層均勻且稀疏分布在外部，能同時大幅度保留熒光和磁性性能，具有熒光信號強、磁性強、形貌完整、分散性好、粒徑分布窄、粒徑可控、表面易修飾等優點，適用于復雜基質中的痕量目標分析物的超靈敏檢測，在臨床和突發事件的現場檢測中具有廣泛的應用前景，如傳染病的早期篩查等。

技術領域

本本發明屬于納米合成及其分析應用領域，具體涉及一種基于聚集誘導發光的核殼異質型磁性熒光微球及其制備方法。

背景技術

熒光分析技術因其快速靈敏、選擇性好和檢測方便等優勢已被廣泛應用于臨床診斷、食品安全檢測以及環境監控等領域。目前常用的熒光發光體包括有機熒光染料、量子點、上轉換納米粒子等。然而，單一的熒光發光體作為信號探針往往信號較弱，相對較低的檢測靈敏度在一定程度上局限了其在超靈敏檢測中的應用。近些年，隨著納米科學和技術的快速發展，各種各樣的新型納米載體(如介孔二氧化硅微球、聚苯乙烯微球)或聚合物組裝體已經被報道可用于負載熒光發光體，并作為檢測探針提高熒光分析的檢測靈敏度。然而，傳統有機熒光染料或量子點在高濃度或聚集態時熒光會大幅減弱甚至發生聚集誘導猝滅(ACQ)，因而大大限制了熒光體的裝載量和探針的靈敏度，這在一定程度上制約了熒光探針在高靈敏分析領域中的應用。近年來，香港科技大學唐本忠院士課題組發現的“聚集誘導發光”(AIE)現象成為了熒光領域的研究熱點。區別于傳統聚集淬滅型有機熒光染料，具有聚集誘導發光性質的熒光染料在稀溶液狀態下發光微弱甚至難以觀察，但當在溶液中發生聚集或在固體狀態下時可發出明亮的熒光。聚集誘導發光型熒光染料由于其固態發光的獨特性質，解決了傳統熒光發光體在高濃度下的熒光淬滅問題，這為熒光發光體載量提高和熒光分析靈敏度的提升提供了可能性。

此外，納米探針在實際應用中面臨著基質環境復雜、目標物含量低、背景色干擾等問題，這對多功能熒光納米探針的開發提出了要求。其中，“熒光-磁”雙功能納米探針同時具有熒光和超順磁性，在生物標記、分離及檢測領域具有非常廣闊的應用前景。目前傳統“熒光-磁”納米探針主要通過原位生長、層層組裝、模板嵌入等方法制備，存在著熒光團裝載量少、靈敏度低的問題。并且，大多“熒光-磁”納米探針呈現出“磁@熒光”的納米結構，外部納米層對磁性內核存在著較強的磁屏蔽作用，因而大大削弱了納米探針的磁性功能。理論上，以磁性組分作為熒光納米探針的外殼，形成一種新型的“熒光@磁”核殼異質結構納米復合材料，可有效規避磁性組分的屏蔽效應。另外，通過增加熒光組分的質量百分比，可以輕松地改善“熒光-磁”納米探針的熒光性能。因此，精確控制熒光組分和磁性組分的空間分布，對于構建理想的“熒光@磁”核殼異質結構至關重要。基于此，本發明提出尺寸可控的核殼異質型磁性AIE熒光微球(磁性聚集誘導發光熒光微球)的制備方法。經檢索未見有采用微乳液法制備核殼異質型磁性AIE熒光微球的公開文獻報道。

發明內容

本發明的目的是旨在提供一種穩定制備100-1000nm的磁性AIE熒光微球，制備出的磁性AIE熒光微球具有高熒光強度、高磁性、核殼異質結構、窄粒徑分布等特點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于聚集誘導發光的核殼異質型磁性熒光微球的制備方法，將具有紅色發射的AIE單分子、油酸修飾的磁性Fe₃O₄納米粒子和雙親聚合物溶于良溶劑中，之后加入含有表面活性劑的水溶液，將溶液超聲制成微乳液，去除微乳液中的良溶劑，將所得沉淀復溶于堿水中水解后得到羧基化表面，將清洗后的沉淀物復溶于緩沖液中，制得磁性聚集誘導發光熒光微球(磁性聚集誘導發光熒光微球)，其制法包括以下步驟：

(1)油酸修飾的磁性Fe₃O₄納米粒子(OC-Fe₃O₄NPs)的制備