本发明专利技术公开了一种PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法，首先采用高温热分解法合成六方相的上转换发光纳米颗粒UCNPs，然后采用四氟硼酸亚硝鎓NOBF4处理UCNPs，取代其表面的油酸分子，最后与PAMAM反应，得到PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒。本发明专利技术制备的水溶性上转换纳米颗粒水溶性好，发光强度高，并且表面带有可供偶联生物大分子的活性基团氨基，在生物成像、荧光标记、药物载体等方面具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法，首先采用高温热分解法合成六方相的上转换发光纳米颗粒UCNPs，然后采用四氟硼酸亚硝鎓NOBF4处理UCNPs，取代其表面的油酸分子，最后与PAMAM反应，得到PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒。本专利技术制备的水溶性上转换纳米颗粒水溶性好，发光强度高，并且表面带有可供偶联生物大分子的活性基团氨基，在生物成像、荧光标记、药物载体等方面具有良好的应用前景。【专利说明】一种PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法
本专利技术涉及一种PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法，属于纳米材料领域。
技术介绍
稀土上转换发光材料Up-convers1n(UC)是一种在近红外光激发下发出可见光的发光材料，即可通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射。这种材料发光违背Stokes定律，因此又被称为反Stokes定律发光材料。UC发光是基于稀土元素4f电子间的跃迀。发光过程可以分为三步:①基质晶格吸收激发能；②基质晶格将吸收的激发能传递给激发离子，使其激发被激发的稀土离子发出荧光而返回基质。上转换过程主要有激发态吸收、能量传递、直接双光子吸收和光子雪崩四种形式。 稀土发光材料主要有基质材料、激活剂(发光中心)、共激活剂和敏化剂等组成。上转换发光的效率在很大程度上取决于上转换的基质材料。基质材料本身不发光，但能为激活离子提供合适的晶体场，使其产生合适的发射。基质材料的选择一般要求具有与掺杂离子相匹配的晶格、较好的化学稳定性和较低的晶格振动声子能量等。根据基质材料组分的不同，可以将上转换发光材料的基质主要分为氧化物、卤化物和硫化物等。YF3、LaF3、NaYF4和LiYF4等材料都是非常好的基质，在近红外光激发下发射出可见光甚至是紫外光。 上转换发光纳米材料(UCNPs)具有高的化学稳定性、优异的光稳定性、窄带隙发射，在近红外激光激发下具有较强的组织穿透能力、对生物组织无损伤、无背景荧光的干扰，在生物医学等方面有着广泛的应用，如生物成像、生物检测、多模态成像、癌症光动力治疗、载药等。此外，除了在上述生物领域的应用广受关注之外，在非生物领域(如光信息存储、3D显示、安全防伪及太阳能电池等)也有着很好的应用前景。 到目前为止，合成UCNPs的方法主要有沉淀/共沉淀法，水热/溶剂热法，热裂解法，溶胶-凝胶法和自蔓延燃烧法等。但是这些方法大多获得油溶性的UCNPs，其水溶性和生物相容性差，限制了其在生物医学等领域的应用，故需要在合成纳米颗粒之后对其表面进行修饰。常用的表面修饰的方法主要有表面钝化、表面配体氧化法、表面配体交换法、聚合物包裹法、二氧化硅包覆法、静电吸引层层组装包覆法(LBL)等。同时为了进一步将UCNPs应用于成像中，对UCNPs表面功能化是必要的步骤。目前，UCNPs表面往往含有-C00H，-NH^MA，然后可以进一步链接生物分子，如叶酸、肽、蛋白、DNA等。例如中国专利技术专利CN201310153965.X以高发光强度的油酸修饰的NaYF4:Yb/Er上转换纳米粒子为基础，在pH3-5的酸性环境中，用溶剂萃取的方法将NaYF4: Yb/Er上转换纳米粒子表面的油酸除去，再用氨基酸对去除了油酸的稀土上转换纳米粒子进行功能化，得到水溶性的稀土上转换发光纳米粒子。 聚酰胺-胺(polyamidoamine，PAMAM)树状大分子是一类球形有序的、树突状的聚合物，并具有多分支中心的高度支化结构。聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子的结构特点使其具有良好的相容性、低的熔体粘度和溶液粘度、独特的流体力学性能和易修饰性，在基因载体、纳米复合材料、催化剂、膜材料、废水处理、高分子材料的流变学改性剂等多方面已显示出广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术采用PAMAM取代上转换纳米颗粒表面的油酸，制备了一种水溶性上转换纳米颗粒。 本专利技术通过下述技术方案予以实现:(O首先采用高温热分解法合成六方相的上转换发光纳米颗粒UCNPs:将Immol的LnCl3 (Ln = Y, Yb, Tm/Er)5mL 甲醇溶液，6mL 油酸 OA 和 15mL 1-十八(碳)烯 ODE 超声混合均匀，在氩气保护下加热到150° C，保持30分钟，形成一个浅黄色的溶液，然后冷却到50° C，加入含0.16g氟化铵NH4F和0.1Og NaOH的甲醇溶液，超声30分钟，然后缓慢加热到110° C并保持Ih以去除甲醇和残留水份，接着在氩气保护下以1° C/min的速度升温到320° C，保持2小时，随后自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，再反复用水和乙醇洗涤，最终得到可溶解在环己烷等各种有机溶剂中的上转换纳米颗粒(UCNPs)。 (2)将l-5g/L的5mL上转换发光纳米颗粒己烷分散溶液与0.1-0.6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鑰NOBF4=氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液。 (3)将步骤二中得到的上转换发光纳米颗粒重新分散于水中，按体积比1:1-1:10，加入0.01g/L-10g/L的PAMAM水溶液，超声反应10_120min，得到PAMAM修饰的UCNPs，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，离心分离后，干燥。 作为优选方案，所述步骤(I)中的Y:Yb:Er/Tm的摩尔比为69%-78%:20%-30%:1%_2%。 作为优选方案，所述步骤(I)制备的上转换纳米颗粒为六方相，粒径l-100nm。 作为优选方案，所述步骤(3)中的离心是以8000-12000r/min的转速离心5_20mino 作为优选方案，所述步骤(3)中的干燥处理是指将干燥箱温度设定在60°C，真空的环境下干燥ι-1oh。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于:本专利技术利用配体交换的方法，首次采用PAMAM取代上转换纳米颗粒表面的油酸，制备了一种水溶性上转换纳米颗粒。制备的水溶性上转换纳米颗粒水溶性好，发光强度高，并且表面带有可供偶联生物大分子的活性基团氨基，在生物成像、荧光标记、药物载体等方面具有良好的应用前景。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例1的SEM照片。 【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本专利技术。 实施例1: 将 0.78mmol 的 YC13、0.2mmol 的 YbCl3、0.02mmol 的 ErCl3的 5mL 甲醇溶液，6mL 油酸 OA和15mL 1-十八(碳)烯ODE超声混合均匀，在氩气保护下加热到150° C，保持30分钟，形成一个浅黄色的溶液，然后冷却到50° C，加入含0.16g氟化铵NH4F和0.1Og NaOH的甲醇溶液，超声30分钟，然后缓慢加热到110° C并保持Ih以去除甲醇和残留水份，接着在氩气保护下以1° C/min的速度升温到320° C，保持2小时，随后自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，再反复用水和乙醇洗涤，最终得到可溶解在环己烷等各种有机溶剂中的上转换纳米颗粒(UCNPs )。 将lg/L的5mL上转换发光纳米颗粒己烷分散溶液与0.6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鑰NOBF4二氯甲烷溶液在室温下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PAMAM修饰的水溶性上转换纳米颗粒及其制备方法，其特征在于：步骤一，将1mmol的LnCl3（Ln = Y, Yb, Tm/Er）5mL甲醇溶液，6mL油酸OA和15mL 1‑十八(碳)烯ODE超声混合均匀，在氩气保护下加热到150°C，保持30分钟，形成一个浅黄色的溶液，然后冷却到50°C，加入含0.16g氟化铵NH4F和0.10g NaOH的甲醇溶液，超声30分钟，然后缓慢加热到110°C并保持1h以去除甲醇和残留水份，接着在氩气保护下以一定的升温速率升到320°C，保持2小时，随后自然冷却到室温，加入无水乙醇，离心得到沉淀，再反复用水和乙醇洗涤，最终得到可溶解在环己烷等各种有机溶剂中的上转换纳米颗粒（UCNPs）；步骤二，将1‑5g/L的5mL上转换纳米颗粒己烷分散溶液与0.1‑0.6g/L的5mL四氟硼酸亚硝鎓NOBF4二氯甲烷溶液在室温下混合，将混合物轻轻摇动，直至UCNPs沉淀，然后离心分离，除去上清液；步骤三，将步骤二中得到的上转换发光纳米颗粒重新分散于水中，按体积比1:1‑1:10，加入0.01g/L‑10g/L的PAMAM水溶液，超声反应10‑120min，得到PAMAM修饰的UCNPs，用蒸馏水和乙醇多次洗涤，离心分离后，干燥。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兵，
申请(专利权)人：赵兵，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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