一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法，解决了现有方法制备的聚丁二炔囊泡由于粒径分布不均、形状不规则、表面粗糙等缺点导致的聚丁二炔囊泡稳定性差，表面修饰困难，力致变色灵敏度低及重复性能较差等问题。采用本发明专利技术提出的一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法制备出的聚丁二炔囊泡形状规则，中空结构明显，尺寸分布均匀，力学性能和变色性能好；且本发明专利技术利用多种表征方法对其形貌结构和性能进行表征，弥补了目前利用聚丁二炔囊泡力致变色特性用于免疫标记、免疫组化及诊断试剂等结构性能控制方面的不足，为丁二炔家族囊泡的制备提供了一种新思路。族囊泡的制备提供了一种新思路。族囊泡的制备提供了一种新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法


[0001]本专利技术属于小分子自组装
，具体涉及一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法。

技术介绍

[0002]生物传感器是一种新兴的传感技术。由于其灵敏度高，特异性好，检测快速，在生物检测领域具有极好的应用前景。而聚丁二炔囊泡由于其特殊的光学性能在生物传感器领域占据着重要地位。丁二炔家族在水溶液中可自发形成囊泡，在对聚丁二炔囊泡进行适当的表面修饰制备成传感器之后，当囊泡表面结合特定的敏感物质时，其在可见光波长范围内会发生蓝色到红色的颜色转变。通过囊泡颜色的变化，传感器可用于感知环境温度、压力、水溶液的pH、溶剂的极性、生物分子识别反应等种种外界刺激，这使其在分子检测、重大疾病诊断等领域极具发展前景。
[0003]制备聚丁二炔囊泡的方法多样，目前较常用的方法是薄膜法和溶剂注入法。利用薄膜法制备的聚丁二炔囊泡相比于溶剂注入法制备出的聚丁二炔囊泡粒径分布更均匀，形貌更规则，因此薄膜法被广泛应用。薄膜法的分散方式众多，其中超声分散的方式由于其制备出的聚丁二炔囊泡结构性能更好，操作方便而被研究者选用。
[0004]然而通过现有方法制备的聚丁二炔囊泡仍存在大小尺寸不一、形状不规则、分散不均匀等缺陷。存在这些缺陷的聚丁二炔囊泡会有团聚沉淀、稳定性较差、力学性能不好、表面修饰困难、力致变色灵敏度低等问题，这大大局限了聚丁二炔囊泡的发展与应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法，采用该方法制备的聚丁二炔囊泡尺寸分布均匀，囊泡平均粒径为252
±
1.5nm、形貌规则、稳定性好、具有可压缩性和恢复弹性的特性、力致变色灵敏度高。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法，它包括以下步骤：
[0007]S1.溶解：将丁二炔类单体溶解在乙醇中，所述单体的摩尔浓度为0.5～2mM，溶解的时间为5min，溶解后用0.45μm的滤头过滤，得滤液；
[0008]S2.成膜：将步骤S1的滤液倒入球形瓶，采用旋转蒸发成膜的方式形成单体分子膜，旋转蒸发器的转速为30～40r/min，压强为
‑
0.065～
‑
0.07Mpa，水浴的温度高于丁二炔类单体熔点0～3℃；
[0009]S3.加up水：在形成的单体分子膜中缓慢匀速的再加入up水，up水的温度低于丁二炔类单体熔点5～15℃；
[0010]S4.分散：采用超声分散的方式对加入up水后的单体分子膜进行分散，得乳液；所述超声分散的温度为70～80℃，分散的时间为20～30min，超声的功率为200～300W；
[0011]S5.过滤：将乳液采用0.45μm的滤头进行过滤，过滤后的乳液在4℃的条件下静置
保存12～48h；
[0012]S6.交联：取静置后的乳液，进行紫外交联1～2min，制得性能优良的聚丁二炔囊泡。
[0013]进一步地，步骤S1中所述的丁二炔类单体为10,12
‑
二十五碳二炔酸，10,12
‑
二十五碳二炔
‑1‑
醇或10,12
‑
二十三碳二炔酸中的至少一种。
[0014]进一步地，所述聚丁二炔囊泡为混合型囊泡时，步骤S2中所述水浴的温度高于混合单体中熔点最高的丁二炔类单体的熔点0～1℃，步骤S3中所述up水的温度为45～55℃，步骤S5中过滤后的乳液在4℃的条件下静置保存48h。
[0015]进一步地，所述聚丁二炔囊泡为单一型囊泡时，步骤S5中过滤后的乳液在4℃的条件下静置保存12～24h。
[0016]进一步地，步骤S1中所述丁二炔类单体的摩尔浓度为1mM。
[0017]进一步地，步骤S1和步骤S5中所述的滤头采用PVDF微滤膜。
[0018]进一步地，步骤S6中所述紫外交联的紫外照射波长为254nm。
[0019]进一步地，所述的聚丁二炔囊泡尺寸分布均匀，囊泡平均粒径为252
±
1.5nm、形貌规则、稳定性好、具有压缩性和恢复弹性的特性、力致变色敏感度高。
[0020]本专利技术中：
[0021]适宜的药品浓度有利于保证形成高浓度的囊泡使其颜色明显。由于单体分子药品是粉末颗粒状，短时间内不能充分溶解，本专利技术通过实验对比几种有机溶剂的囊泡制备效果，发现并非溶解性越好的溶剂制备出的囊泡效果越好，并发现毒性小，溶解性较好的乙醇作为溶剂，并选择适宜的单体分子溶解时间使其充分溶解，提高了制备出的囊泡浓度；本专利技术用滤头对溶液进行过滤，去除了未溶解的丁二炔药品；因此，采用本专利技术方法制备出的聚丁二炔囊泡结构性能更优良。
[0022]均匀致密的分子膜有利于后续的超声分散和囊泡的形成，制备出的聚丁二炔囊泡形貌规则、性能良好。不同形状的旋蒸瓶的成膜效果不同，梨形旋蒸瓶和茄形旋蒸瓶底部容易沉积药品，制备出的分子膜较差，而选用的球形瓶，底部沉积少，制备出的单体分子膜均匀致密。药品在溶液中溶解度是有限的，有部分药品仍然以晶体的形式存在于溶液中，旋转蒸发成膜时选用高于单体分子熔点0
‑
3℃水浴温度使晶体完全溶解，利于成膜时的分子有序排列(对于混合型囊泡，为避免低熔点单体氧化热聚合，旋转蒸发时的水浴温度为高于混合单体中熔点最高的丁二炔单体的熔点0
‑
1℃)。旋转蒸发成膜时稳定的压强与合适的转速保证了溶剂的匀速蒸发，使单体分子有足够的时间进行组合排列形成均匀致密的分子膜。
[0023]本专利技术采用低于丁二炔单体分子熔点5
‑
15℃的up水减缓形成的分子膜的结晶，利于形成形貌结构良好的囊泡。若单体分子有序排列成膜后加入冷的up水，温度的骤变可能会使分子膜结晶，不利于后续的超声分散，可能导致最后制得的是破碎的单体分子结晶碎片而非囊泡，会使囊泡的形貌结构较差；缓慢匀速加入up水，目的是避免将分子膜冲碎扰乱单体分子排列，利于后续超声分散和囊泡的形成。
[0024]适宜的超声时间、温度和功率利于形貌结构良好的丁二炔囊泡的形成。未经聚合的丁二炔囊泡的曲率半径较大，稳定性较差，超声时间太长或超声功率太大容易导致囊泡破碎，经过足够时间的放置会形成表面粗糙，粒径达微米的囊泡，这种囊泡稳定性较差，容易团聚沉淀，不利于后续囊泡表面功能化修饰。而超声时间不够或超声功率太小无法使单
体分子膜充分分散，最后得到团聚的分子膜，超声时间的选择需根据分子膜的厚度调节，在30min基础上左右调节较合适。超声的水浴温度应在单体分子的相变温度之上，超声的水浴温度高于单体分子相变温度5
‑
15℃有利于丁二炔囊泡的形成。
[0025]用0.45μm的滤头对乳液进行过滤，利用滤头压力促进囊泡的形成，控制囊泡的粒径，使囊泡的粒径分布更加均匀、形状更加规则。滤头的滤膜使用PVDF微滤膜，其机械强度较高，耐有机溶剂，耐腐蚀，既可过滤有机相也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1. 溶解：将丁二炔类单体溶解在乙醇中，所述单体的摩尔浓度为0.5～2mM，溶解的时间为5min，溶解后用0.45μm的滤头过滤，得滤液；S2. 成膜：将步骤S1的滤液倒入球形瓶，采用旋转蒸发成膜的方式形成单体分子膜，旋转蒸发器的转速为30～40r/min，压强为
‑
0.065～
‑
0.07Mpa，水浴的温度高于丁二炔类单体熔点0～3℃；S3. 加up水：在形成的单体分子膜中缓慢匀速的再加入up水，up水的温度低于丁二炔类单体熔点5～15℃；S4. 分散：采用超声分散的方式对加入up水后的单体分子膜进行分散，得乳液；所述超声分散的温度为70～80℃，分散的时间为20～30min，超声的功率为200～300W；S5. 过滤：将乳液采用0.45μm的滤头进行过滤，过滤后的乳液在4℃的条件下静置保存12～48h；S6. 交联：取静置后的乳液，进行紫外交联1～2min，制得性能优良的聚丁二炔囊泡。2.根据权利要求1所述的一种性能优良的聚丁二炔囊泡的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的丁二炔类单体为10,12
‑
二十五碳二炔酸，10,12
‑
二十五碳二炔
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋波，尹越，王宁馨，罗振宇，郭纪彤，刘彬，朱凌璇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：