一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体及其制备方法和应用，属于荧光晶体以及新功能材料技术领域，具体为荧光分子掺杂的鸟嘌呤纳米片晶体的合成方法。本发明专利技术中，以尿酸为小分子添加剂，合成的特定暴露面的彩色鸟嘌呤晶体纳米片的晶型主要是与生物样品相同的无水鸟嘌呤β相纳米片，并且优先暴露出折射指数最佳的(100)晶面。本发明专利技术合成的荧光鸟嘌呤晶体纳米片是六方片，长度在2

【技术实现步骤摘要】
一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体及其制备方法和应用，属于荧光晶体以及新功能材料
，具体为荧光分子掺杂的鸟嘌呤纳米片晶体的合成方法。

技术介绍

[0002]当常温物质经某种波长的入射光照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长更长的出射光，具有这种性质的物质就被称为荧光物质。荧光被广泛的用于防伪、荧光灯、荧光标记、指纹提取和宝石矿物鉴定等方面。目前，由于人工合成的荧光纳米晶体实现了高的量子产率，高度荧光强度和长荧光寿命，被广泛应用于光致发光领域。随着科技的发展，人们对于高反射、稳定、生物可兼容的荧光材料的需求日益增加。例如，生物标记以及荧光定位等荧光材料的合成研究和应用。但是，人工合成的荧光晶体的荧光稳定性和生物兼容性较差，使其不能和生物体完美结合。鉴于鸟嘌呤晶体是生物中应用最广泛的有机晶体，其优先表达的(100)晶面具有很高的折射指数(n＝1.85)，能够实现对光的有效控制。有序组装的鸟嘌呤晶体可以充当宽波段反射器、窄波段反射器、三维光子晶体等光学器件。如果将低密度、无毒、高反射的鸟嘌呤晶体与荧光结合在一起，将能构造出高反射的生物兼容的多功能荧光材料。但直到如今，人工合成高反射率的荧光鸟嘌呤晶体纳米片还未见报道。
[0003]因此，在合成晶体过程中将荧光分子嵌入到鸟嘌呤晶体的晶格中，人工合成具有特定暴露面的荧光鸟嘌呤晶体纳米片将能解决常规荧光晶体生物兼容性差，以及鸟嘌呤晶体资源有限和性能单一的问题，具有重要的应用价值。r/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体，该荧光鸟嘌呤纳米片晶体为暴露(100)晶面的β相无水鸟嘌呤晶体纳米片，该荧光鸟嘌呤纳米片晶体的晶格中嵌有荧光分子。
[0007]一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的制备方法，在有机溶剂中利用水解反应，利用高分子添加剂和小分子添加剂同时控制合成(100)晶面优先表达的鸟嘌呤晶体纳米片；利用荧光染料添加剂将荧光分子嵌入鸟嘌呤晶体的晶格中，控制合成(100)晶面优先表达的荧光鸟嘌呤晶体纳米片，该方法的具体步骤包括：
[0008]第一步，配置鸟嘌呤的钠盐或钾盐溶液，具体方法为：用鸟嘌呤粉末和氢氧化钠或氢氧化钾配置成溶液；
[0009]第二步，配置分散液，具体方法为：将甲酰胺、小分子添加剂、高分子添加剂和荧光染料添加剂按照设定比例配置成分散液；
[0010]第三步，将第二步配置的分散液加入到第一步配置的溶液中，混合之后静置反应
0.5～24h，获得彩色且能发出荧光的鸟嘌呤纳米片的分散液，将分散液进行多次离心分离
‑
洗涤过程，获得荧光鸟嘌呤纳米片晶体。
[0011]所述的第一步中，氢氧化钠或氢氧化钾主要是提供碱性环境，能够溶解鸟嘌呤，优选地，鸟嘌呤和氢氧化钠或氢氧化钾的投料摩尔比是1:(3～5)，比如将0.1M(M表示mol/L)鸟嘌呤溶解在0.4M氢氧化钠或氢氧化钾中；得到的溶液中鸟嘌呤的浓度为0.05
‑
0.2M，氢氧化钠或氢氧化钾的浓度为0.3
‑
0.5M；
[0012]所述的第二步中，高分子添加剂优选采用基于乙烯基吡咯烷酮的聚合物，乙酸乙烯酯与N
‑
乙烯基吡咯烷酮的共聚物(P(VP
‑
co
‑
VA))或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，小分子添加剂采用尿酸；荧光染料添加剂优选采用尼罗红或异硫氰酸荧光素(FITC)，优选在RT～60℃配置所述分散液；
[0013]甲酰胺、小分子添加剂、高分子添加剂和荧光染料添加剂的比例为：10：(0.1～50):(1～100)：(0.5～5)*10
‑3；
[0014]甲酰胺、鸟嘌呤钠盐或钾盐溶液的体积比为10:0.25～1.5；
[0015]比如甲酰胺10ml，水：0～5ml，小分子添加剂：0.1mg～50mg，乙烯基吡咯烷酮的聚合物：1mg～100mg，染料：0.5mg～5mg，温度：RT～60℃，鸟嘌呤钠盐或钾盐溶液：0.25ml～1.5ml。
[0016]一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的应用，将得到的荧光鸟嘌呤纳米片晶体作为珠光颜料应用于荧光探针、护肤品、化妆品、纸张、涂料、橡胶、涂料、油漆等领域。
[0017]与现有的技术相比，本专利技术主要具有以下有益效果：
[0018](1)本专利技术的人工合成的特定暴露面的荧光鸟嘌呤晶体纳米片具有高的荧光强度和优异的荧光稳定性。
[0019](2)本专利技术中，人工合成的荧光鸟嘌呤晶体纳米片具有良好的生物相容性，可进一步用于生物体相关的荧光功能。
[0020](3)本专利技术中，人工合成的荧光鸟嘌呤晶体纳米片具有良好的稳定性和耐溶解性，可以持续分散在水中数月而不发生明显变化。
[0021](4)本专利技术中，人工合成的荧光鸟嘌呤晶体纳米片以荧光染料为添加剂，将染料分子掺杂到鸟嘌呤晶体的晶格中，荧光染料进入晶体内部，因此，荧光分子不会被洗脱且保持所合成的鸟嘌呤晶体天然无毒的特点，同时也保持了荧光物质的荧光性能。
[0022](5)本专利技术中，以尿酸为小分子添加剂，合成的特定暴露面的彩色鸟嘌呤晶体纳米片的晶型主要是与生物样品相同的无水鸟嘌呤β相纳米片，并且优先暴露出折射指数最佳的(100)晶面。
[0023](6)本专利技术合成的荧光鸟嘌呤晶体纳米片是六方片，长度在2
‑
10纳米之间，在光学显微镜下显示出明亮的结构色。
[0024](7)本专利技术合成的特定暴露面的荧光鸟嘌呤晶体纳米片具有良好的水或者其他溶剂分散性，其分散液具有明显的珠光色，颜色鲜明漂亮，而且在特定波长的光的照射下可以发出红色或绿色荧光。
附图说明
[0025]图1为FITC掺杂的β相无水鸟嘌呤荧光纳米片的SEM照片；
[0026]图2为FITC掺杂的β相无水鸟嘌呤荧光纳米片的XRD图；
[0027]图3为FITC掺杂的β相无水鸟嘌呤荧光纳米片的荧光显微镜照片；
[0028]图4为尼罗红掺杂的β相无水鸟嘌呤荧光纳米片的SEM照片；
[0029]图5为尼罗红掺杂的β相无水鸟嘌呤荧光纳米片的荧光显微镜照片。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。
[0031]实施例1
[0032]一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的制备方法，该方法的具体步骤包括：
[0033]第一步，配置鸟嘌呤的氢氧化钠溶液，具体方法为：将鸟嘌呤粉末和氢氧化钠溶液进行混合，得到的溶液中鸟嘌呤的浓度为0.1M，氢氧化钠的浓度为0.4M；
[0034]第二步，配置分散液，具体方法为：将10ml甲酰胺、100mg P(VP
‑
co
‑
VA)、5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体，其特征在于：该荧光鸟嘌呤纳米片晶体为暴露(100)晶面的β相无水鸟嘌呤晶体纳米片，该荧光鸟嘌呤纳米片晶体的晶格中嵌有荧光分子。2.一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤包括：第一步，配置鸟嘌呤的钠盐或钾盐溶液；第二步，配置分散液，具体方法为：将甲酰胺、小分子添加剂、高分子添加剂和荧光染料添加剂按照设定比例配置成分散液；第三步，将第二步配置的分散液加入到第一步配置的溶液中，混合之后静置反应0.5～24h，获得彩色且能发出荧光的鸟嘌呤纳米片的分散液，将分散液进行离心分离
‑
洗涤过程，获得荧光鸟嘌呤纳米片晶体。3.根据权利要求2所述的一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的制备方法，其特征在于：所述的第一步中，配置鸟嘌呤的钠盐或钾盐溶液的方法为：用鸟嘌呤粉末和氢氧化钠或氢氧化钾配置成溶液。4.根据权利要求3所述的一种荧光鸟嘌呤纳米片晶体的制备方法，其特征在于：所述的鸟嘌呤和氢氧化钠或氢氧化钾的投料摩尔比是1:(3～5)，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉荣，郭东美，高娟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：