專利名稱：一種染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及到一種有機(jī)染料為核、二氧化硅為殼的摻雜型熒光納米粒子 的制備方法。屬發(fā)光納米材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子可用作細(xì)胞染色、免疫檢測、藥物傳輸及 DNA示蹤等的納米探針，在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到重視。由于在一個(gè)納 米粒子中可摻雜多個(gè)染料分子，這類納米探針相對于已得到廣泛應(yīng)用的熒光分子 探針如FITC等，不但具有更高的靈敏度，還具有二氧化硅的親水性。此外，染 料為核二氧化硅為殼的結(jié)構(gòu)將染料與檢測液隔開，可有效抑制檢測液極性對染料 發(fā)光波長的漂移和對發(fā)光強(qiáng)度的猝滅效應(yīng)，并降低染料的光漂白。
已知的染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法包括St6be法、反相微 乳液法及正相微乳液法。St5ber法是在染料的醇水混合液中通過加入氨水催化硅 烷的水解縮合，生成的納米粒子通常分散性較差，且染料的負(fù)載率低[J. COLLOID INTERFACE SCI, 26, 62 (1968)]。反相微乳液法通過有機(jī)修飾的硅垸單體在 納米水池中水解縮聚來實(shí)現(xiàn)[Colloids and Surfaces ， 50,321， (1990)]， 該法制備的納米粒子單分散性較好，但僅適用于摻雜水溶性有機(jī)發(fā)光染料，而這 類染料通常熒光量子效率較低，在高濃度下特別易濃度猝滅。相反，正相微乳液 法[J. AM. CHEM. SOC., 129, 2669(2007)]僅適用于摻雜疏水性的熒光染料分 子，但具有較好的單分散性。這三種方法還普遍存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即在粒子 表面存在或大或小的孔道結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致粒子在水溶液中分散后染料不斷從粒子中泄 漏，影響檢測結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的要解決的技術(shù)問題是提供一種染料摻雜型二氧化硅熒^納米粒子的制備方法，制備能夠防止染料在檢測過程中泄漏的摻雜型二氧化硅 熒光納米粒子。
技術(shù)方案本發(fā)明的一種染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法是-選擇具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料及具有雙鍵取代的硅烷單體，利用硅烷單體 的水解聚合形成有機(jī)染料為核、二氧化硅為殼的納米粒子，接著在反應(yīng)體系中加 入自由基引發(fā)劑，引發(fā)處于納米粒子表面以及孔道處的硅基和染料上雙鍵的共 聚，使得染料與硅烷共價(jià)結(jié)合，從而防止納米粒子在檢測過程中產(chǎn)生泄漏。.
其中，具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料為丹磺酰氯烯丙基胺DAA，丹磺酰氯 烯丙基胺MA的結(jié)構(gòu)如下-
<formula>formula see original document page 4</formula>
具有雙鍵取代的硅烷單體為乙烯基三乙氧基硅烷VTES。 自由基引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
有益效果由于采用了以上技術(shù)方案，制備得到了染料DAA為核、二氧化硅 為殼的納米粒子，呈單分散性球形，粒徑在30納米左右。
本發(fā)明的摻雜型二氧化硅納米粒子在水中的分散液在400 nm激發(fā)光激發(fā)下 產(chǎn)生強(qiáng)烈綠色熒光，最大發(fā)射波長位于525 nm。
本發(fā)明的二氧化硅納米粒子在分散于水溶液中72小時(shí)，熒光強(qiáng)度仍保留初始 熒光強(qiáng)度的92%。


圖l為制備的納米粒子水分散液的熒光光譜圖， 圖2為納米粒子水分散液熒光泄漏隨時(shí)間變化圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下，選擇或制備具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料丹 磺酰氯烯丙基胺(DAA，見下式1)及具有雙鍵取代的硅烷單體乙烯基三乙氧基 硅烷(VTES)，采用正相微乳液法，利用硅烷單體的水解聚合形成有機(jī)染料為核、 二氧化硅為殼的納米粒子，接著在反應(yīng)體系中加入自由基引發(fā)劑，引發(fā)處于納米 粒子表面以及孔道處的硅基和染料上雙鍵的共聚，使得染料與硅烷共價(jià)結(jié)合，從 而防止納米粒子在檢測過程中產(chǎn)生泄漏。
式l DM的結(jié)構(gòu)
實(shí)施例l:
在三口瓶中加入3.54ml曲拉通X-100， 15 ml環(huán)己烷，3.6ml 1-正己醇， 0.1 ml溶有1.8 mg DAA的水溶液，攪拌下形成油包水的反相微乳液。然后加入 200 pi VTES單體和10 氨丙基三乙氧基硅垸。室溫下反應(yīng)進(jìn)行24 h后， 加入0.08g偶氮二異丁腈，通氮?dú)庀略?5t反應(yīng)4h,冷卻，加入乙醇破乳。離 心收集生成的納米粒子，加丙酮超聲洗滌兩次，室溫下真空干燥。
該法制備的納米粒子的平均粒徑為30 nm,單分散性較好，其水分散液在 400 nm激發(fā)光激發(fā)下產(chǎn)生強(qiáng)烈綠色熒光，最大發(fā)射波長位于525 nm (附圖l)。 將納米粒子分散于水中分別于O h 、 24 h、 48 h及72 h時(shí)后，離心去除上清液， 并重新加入等量的水后測定水分散液的熒光，結(jié)果發(fā)現(xiàn)72小時(shí)后，熒光強(qiáng)度仍保 留初始熒光強(qiáng)度的92%(附圖2)。
權(quán)利要求
1. 一種染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法，其特征在于選擇具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料及具有雙鍵取代的硅烷單體，利用硅烷單體的水解聚合形成有機(jī)染料為核、二氧化硅為殼的納米粒子，接著在反應(yīng)體系中加入自由基引發(fā)劑，引發(fā)處于納米粒子表面以及孔道處的硅基和染料上雙鍵共聚，使得染料與硅烷共價(jià)結(jié)合，從而防止納米粒子在檢測過程中產(chǎn)生泄漏。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法，其 特征在于具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料為丹磺酰氯烯丙基胺DAA，丹磺酰氯烯 丙基胺DAA的結(jié)構(gòu)如下-
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法， 其特征在于具有雙鍵取代的硅烷單體為乙烯基三乙氧基硅烷VTES。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法， 其特征在于自由基引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
全文摘要
一種染料摻雜型二氧化硅熒光納米粒子的制備方法，其特征在于選擇具有雙鍵取代基的有機(jī)熒光染料及具有雙鍵取代的硅烷單體，利用硅烷單體的水解聚合形成有機(jī)染料為核、二氧化硅為殼的納米粒子，接著在反應(yīng)體系中加入自由基引發(fā)劑，引發(fā)處于納米粒子表面以及孔道處的硅基和染料上雙鍵共聚，使得染料與硅烷共價(jià)結(jié)合，從而防止納米粒子在檢測過程中產(chǎn)生泄漏。制備得到了染料DAA為核、二氧化硅為殼的納米粒子，呈單分散性球形，粒徑在30納米左右。該納米粒子在水中的分散液在400nm激發(fā)光激發(fā)下產(chǎn)生強(qiáng)烈綠色熒光，最大發(fā)射波長位于525nm，在分散于水溶液中72小時(shí)，熒光強(qiáng)度仍保留初始熒光強(qiáng)度的92％。
文檔編號(hào)C09K11/06GK101463252SQ20091002914
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者周盛蕊, 王明亮, 董寶利 申請人:東南大學(xué)