一种纳米粒子的表面修饰方法及其一种表面功能化的纳米材料技术

本发明专利技术提供了一种纳米粒子的表面修饰方法及其一种表面功能化的纳米材料，本发明专利技术提供的方法通过将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米粒子；其中，通过选用表面含有双键的纳米粒子和含巯基的功能化试剂为原料，通过形成C‑S实现了纳米粒子表面的功能化，不仅反应条件温和，且反应时间短，进而避免了纳米粒子表面的破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料领域，尤其涉及一种纳米粒子的表面修饰方法及其一种表面功能化的纳米材料。
技术介绍
纳米材料的光、电、磁、力、催化等物理学特性展现了不同于本体材料的性质，成为当前材料学研发的热点，无疑纳米材料将会给各个领域带来革命性的影响。比如无机发光量子点材料由于优异的发光性质已经在显示面板、太阳能电池、生物传感器及荧光标记等领域广泛地应用。超顺磁的氧化铁纳米颗粒作为新颖的核磁共振成像造影剂已经获得临床应用，成为肝或脾脏免疫器官有效的影像增强试剂。脂质体和高分子胶束纳米粒由于具有优异的生物相容性作为药物载体已经在临床广泛应用。稀土掺杂的上述转换发光纳米颗粒由于背景荧光低的优点在细菌和病毒等检测方面展示了很大的优点，基于该转换发光材料的检测仪器正在进入市场。目前高质量的纳米晶体的合成技术通常需要采用高温溶剂热分解技术，该合成方法中，为了防止纳米颗粒团聚表面需要包覆稳定剂，目前最通用的稳定剂为油酸或油胺。油酸或油胺为疏水性烷烃分子，并且没有裸露的活泼的官能团，在许多领域需要进一步修饰才能应用。例如，生物领域纳米药物载体或生物检测等方面要求纳米材料必须具备良好的水分散性，而表面需要引入羧基、胺基、巯基、羟基等官能团，以进一步连接功能性生物分子或进行薄膜制备等。因此，很多研究致力于把疏水性的纳米颗粒转变为亲水性纳米颗粒或在转变为亲水性纳米基团的同时进行表面功能化，如：脂质体和高分子胶束等纳米药物目前在临床医学获得了广泛的应用，通常脂质体等由磷脂这类含有烯键的分子构建，例如：脂质体表面进一步修饰靶向分子对于提高纳米药物在肿瘤部位的累积至关重要。目前，对于纳米粒子的的表面修饰采用的方法主要有表面配体交换、两亲性嵌段共聚物的包裹、强氧化剂氧化油酸等方法，但这些方法仍然具有原材料合成困难、用时冗长、破坏纳米粒
子表面使材料性质下降等缺点。因此，提供一种简单、高效、通用的纳米材料的表面修饰方法无疑在上述领域具有重要的应用意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种纳米粒子的表面修饰方法及其一种表面功能化的纳米材料，本专利技术提供的方法反应条件温和，且反应时间短。本专利技术提供了一种纳米粒子的表面修饰方法，包括：将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料。优选的，所述表面含有双键的纳米粒子中的纳米粒子为无机纳米粒子、纳米脂质体或纳米囊泡。优选的，所述表面含有双键的纳米粒子为自身具有双键的纳米粒子；或者所述表面含有双键的纳米粒子为通过在纳米粒子的表面修饰含有双键的有机配体得到。优选的，所述含有双键的有机配体为油酸、油胺、磷脂和花生四烯酸中的一种或几种。优选的，所述含巯基的功能化试剂为含巯基的亲水性小分子、含巯基的疏水性小分子、含巯基的亲水性高分子、含巯基的疏水性高分子、含有官能团的含巯基的小分子或含官能团的含巯基的高分子。优选的，所述含有官能团的含巯基的小分子或含官能团的含巯基的高分子中的官能团为碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羧基、醚键、醛基、羰基、卤素、胺基、硝基或磺酸基。优选的，所述引发剂为光引发剂、热引发剂或光敏剂。优选的，所述光引发剂为二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、苯偶姻、苯偶姻衍生物、酰基磷氧化物、曙红、二硫酯、和三硫酯衍生物中的一种或几种；所述光敏剂为酞箐类光敏剂和叶绿素类光敏剂中的一种或几种；所述热引发剂为偶氮二异丁氰或者偶氮二异丁氰衍生物。优选的，所述步骤具体为：首先将表面含有双键的纳米粒子溶解于溶剂中，形成溶液；然后在加入含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料。本专利技术还提供了一种表面功能化的纳米材料，由本专利技术提供的制备方法制备得到。与现有技术相比，本专利技术提供了一种纳米粒子的表面修饰方法及其一种表面功能化的纳米材料，本专利技术提供的方法通过将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米粒子；其中，通过选用表面含有双键的纳米粒子和含巯基的功能化试剂为原料，通过形成C-S实现了纳米粒子表面的功能化，不仅反应条件温和，且反应时间短，进而避免了了纳米粒子表面的破坏；实验结果表明，本专利技术提供的方法，反应温度一般均低于70℃，反应时间可低至10min；大大节约的纳米粒子表面功能化的成本，有利于工业化生产。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的纳米材料的制备过程图；图2为本专利技术实施例1提供的未接枝纳米晶原料以及接枝聚乙二醇后的纳米晶材料的红外谱图；图3为本专利技术实施例1提供的未接枝纳米晶原料的1HNMR谱；图4为本专利技术实施例1提供的接枝聚乙二醇后的纳米晶材料的1HNMR谱。具体实施方式本专利技术提供了一种纳米粒子的表面修饰方法，包括：将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料。按照本专利技术，本专利技术将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料；其中，所述表面含有双键的纳米粒子中的纳米粒子并没有特殊要求，优选为无机纳米粒子、纳米脂质体或纳米囊泡，其中，本专利技术对无机纳米粒子的种类没有特殊限定，如可以为NaYF4:Yb,Tm上转换纳米晶、Fe3O4超顺磁性纳米晶、CdSe@ZnS发光半
导体量子点纳米晶等；本专利技术对纳米脂质体的种类亦没有特殊要求，如可以为二油酰磷脂酰甘油(DOPG)构成的脂质体；本专利技术对纳米囊泡的种类也没有特殊要求，本领域公知的需进行表面修饰的纳米囊泡均可。本专利技术对所述表面含有双键的纳米粒子中的双键的来源也没有特殊要求，如可以是自身具有双键的纳米粒子，如脂质体；也可以是通过在纳米粒子的表面修饰含有双键的有机配体得到，其中，该含有双键的有机配体优选为油酸、油胺、磷脂和花生四烯酸中的一种或几种，更优选为油酸和油胺中的一种或两种。所述含巯基的功能化试剂是指用于修饰纳米粒子以期其能达到特定的功能的试剂，该试剂中，除还有巯基外，还含有特征官能团以使修饰后纳米粒子达到特定的功能；在实际制备中，通过巯基将功能化试剂中的特征官能团引入纳米粒子；具体的，所述含巯基的功能化试剂为含巯基的亲水性小分子、含巯基的疏水性小分子、含巯基的亲水性高分子、含巯基的疏水性高分子、含有官能团的含巯基的小分子或含官能团的含巯基的高分子，所述含有官能团的含巯基的小分子或含官能团的含巯基的高分子中的官能团为碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羧基、醚键、醛基、羰基、卤素、胺基、硝基或磺酸基；更具体的如：含巯基的聚乙二醇、含巯基的聚乙二醇修饰的RGD、含巯基的烷基酸或两端分别为巯基和胺基的聚乙二醇。所述引发剂优选为光引发剂、热引发剂或光敏剂，其中，所光引发剂为二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、苯偶姻、苯偶姻衍生物、酰基磷氧化物、曙红、二硫酯、和三硫酯衍生物中的一种或几种，更优选为二苯甲酮、安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦、曙红、二硫酯或三硫酯衍生物；所述光敏剂为酞箐类光敏剂和叶绿素类光敏剂中的一种或几种；所述热引发剂为偶氮二异丁氰或者偶氮二异丁氰衍生物。本专利技术中，本专利技术所述反应具体为：首先将表面含有双键的纳米粒子溶解于溶剂中，形成溶液；然后在加入含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米粒子的表面修饰方法，包括：将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米粒子的表面修饰方法，包括：将表面含有双键的纳米粒子、含巯基的功能化试剂和引发剂混合反应，得到表面功能化的纳米材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面含有双键的纳米粒子中的纳米粒子为无机纳米粒子、纳米脂质体或纳米囊泡。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面含有双键的纳米粒子为自身具有双键的纳米粒子；或者所述表面含有双键的纳米粒子为通过在纳米粒子的表面修饰含有双键的有机配体得到。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含有双键的有机配体为油酸、油胺、磷脂和花生四烯酸中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含巯基的功能化试剂为含巯基的亲水性小分子、含巯基的疏水性小分子、含巯基的亲水性高分子、含巯基的疏水性高分子、含有官能团的含巯基的小分子或含官能团的含巯基的高分子。6.根据权利要求5所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林君，程子泳，刘彬，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22