本发明专利技术涉及一种制备核壳结构无机纳米粒子/二氧化硅复合微球的方法。将无机纳米粒子分散在非极性有机溶剂中，加入亲水性高分子作为稳定剂；将反应物加入到乙醇等极性反应介质中，超声，搅拌均匀；非极性有机溶剂与极性反应介质的体积比为1∶5～1∶20；在反应体系中加入正硅酸乙酯和氨水，无机纳米粒子与正硅酸乙酯的质量之比为1∶100～1∶10，氨水与正硅酸乙酯的体积之比为1∶10～1∶1；制得平均粒径在15～600nm的复合微球。本发明专利技术的优点：油溶性的无机纳米粒子能够在极性有机溶剂中制备二氧化硅壳层，不仅能够很好的控制和促进二氧化硅壳层的形成，而且简化了实验过程中繁琐的隔离和纯化过程，所有反应均在一个体系中进行，使实验简单高效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可应用于生物医学领域的复合材料，尤其是涉及一种。
技术介绍
近二十年来，大量研究报道了一些纳米粒子能够被用于生物系统。特别是，采用高温油相法制备的超顺磁性的磁纳米粒子和量子点，由于其潜在的生物应用价值，已经吸引了很多研究人员的关注，能被广泛应用于磁共振成像(MRI)、药物的靶向治疗、荧光成像和生物传感器等。无机纳米粒子在生物应用方面取得了迅速的发展。但是，由于无机纳米粒子含有重金属元素，例如，钴、铬、锰、铁，因此，他们都具有细胞毒性，也使无机纳米粒子在生物应用方面受到了一定的限制。据文献报道，用生物惰性的无定形硅包裹无机纳米粒子形成壳层能够防止有毒元素的溶解泄露，对减小细胞毒性效应和增加在水溶液中的化学稳定性是一个有效地方法。此外，SiO2表面的Si-OH基团能够容易的被修饰，使无机纳米粒子在生物应用中变得容易。采用高温油相法制备的无机纳米粒子为油溶性，一般能够很好地分散在非极性的有机溶剂中，例如，三氯甲烷、环己烷、甲苯，不能分散在水和乙醇中。但是，在乙醇中才能够很好的控制S^2的形成过程，由于这种限制，使直接用S^2包覆无机纳米粒子变得困难。 因此，有文献报道了一些以无机纳米粒子为核，二氧化硅为壳(NPOSiC^)的复合微球的制备方法。采用有机硅化合物、表面活性剂或者亲水性高分子和正硅酸乙酯的(TE0Q —系列水解和缩合反应对无机纳米粒子表面进行改性。但是，所有的这些方法都涉及了繁琐的表面改性和纯化过程。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种简单、高效的制备核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的方法，重点解决了在乙醇等极性反应介质中合成二氧化硅壳层这一问题，在反应过程中粒子分散性好，无沉淀或团聚现象。制备的具有核壳结构的无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的平均粒径为15 600nm，且粒径均勻，核壳结构明显，无机纳米粒子被完全包覆进入二氧化硅壳层中，拓展了无机纳米粒子在生物医学领域的应用。本专利技术所述的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的制备方法包括以下步骤1)将无机纳米粒子分散在非极性有机溶剂中，加入亲水性高分子作为稳定剂；无机纳米粒子与亲水性高分子的质量比为1 5 1 200;2)将步骤1)的反应物加入到乙醇等极性反应介质中，超声，搅拌均勻；非极性有机溶剂与极性反应介质的体积比为1 5 1 20;3)向步骤2)的反应体系中加入正硅酸乙酯(TEOS)和氨水，无机纳米粒子与正硅酸乙酯的质量之比为1 100 1 10，氨水与正硅酸乙酯的体积之比为1 10 1 1;反应12 48h，离心洗涤，制得平均粒径在15 600nm，无机纳米粒子/ 二氧化硅核壳结构复合微球。所述的无机纳米粒子，是指平均粒径在1 IOOnm之间的金属纳米粒子、半导体纳米晶粒子或磁性纳米粒子中的一种或几种的组合。所述的无机纳米粒子选自Au、Ag、CdS、CdSe, CdTe, CdSe/CdS、CdSe/ZnS、CdSe/ ZnSe, CdTe/ZnS, CdTe/CdS、CdTe/ZnSe, CdSeTe 或!^e3O4 其中的一种或几种的组合。所述的有机溶剂为三氯甲烷、环己烷、甲苯中的一种或几种的组合。所述的亲水性高分子为聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯亚胺(PEI)和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)中的一种或几种的组合。所述的极性有机溶剂为乙醇、乙腈中的一种或两种的组合。我们的方法能够克服上述存在的一些问题。当存在亲水性高分子聚环氧乙烷 (PEO)、聚乙烯亚胺(PEI)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时，由于亲水性高分子对无机纳米粒子的起到了表面稳定作用，使无机纳米粒子在乙醇等极性有机溶剂中不会形成大尺寸的团聚或沉淀。这种表面稳定作用，使包覆有高分子的无机纳米粒子能够很好的分散在乙醇等极性有机溶剂中。由于亲水性高分子具有稳定剂作用，并且能够促使无机纳米粒子表面吸附无定形的硅，因此，在有亲水性高分子包覆的无机纳米粒子表面能够形成硅壳。这种方法的优势在于，过程简单，所有反应均在一个体系中，不需要繁琐的隔离和纯化过程。本专利技术与现有技术相比特征在于，采用亲水性高分子作为中间介质，不仅使无机纳米粒子在极性有机溶剂中能够很好的分散，而且能够控制和促进无机纳米粒子吸附硅， 有利于形成二氧化硅壳层。本专利技术的优点主要在于，油溶性的无机纳米粒子能够在极性有机溶剂中制备二氧化硅壳层，不仅能够很好的控制和促进二氧化硅壳层的形成，而且简化了实验过程中繁琐的隔离和纯化过程，所有反应均在一个体系中进行，使实验简单高效。附图说明图1 实施例1中所述的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球低倍照片。图2 实施例2中制得的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的荧光光谱。图3 实施例4中制得的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的磁响应性曲线。图4 实施例6中制得的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的荧光光谱。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作出详细说明本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，所给出的详细实施方式和过程，是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例1 步骤一，称取aiig发射波长为517nm的CcKeTe量子点，将量子点溶于0. 5ml三氯甲烷中，加入IOmgPVP为稳定剂，超声分散均勻；步骤二，将步骤一的反应物加入到IOml乙醇中，搅拌至体系均勻；步骤三，向步骤二的反应体系中加入30 μ 1正硅酸乙酯(TEOS)和15 μ 1氨水，搅拌速度为3000r/min，反应12h，离心洗涤，制得核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球。图1为制备的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的低倍照片，如图所示， 制备的无机纳米粒子/ 二氧化硅核壳结构复合微球粒径均勻，分散性良好，无团聚现象，核壳结构清晰、完整。实施例2 步骤一，称取Img发射波长为564nm的CcKe/ZnS量子点，将量子点溶于Iml三氯甲烷中，加入200mgPEI为稳定剂，超声分散均勻；步骤二，将步骤一的反应物加入到IOml乙腈中，搅拌至体系均勻；步骤三，向步骤二的反应体系中加入10 μ 1正硅酸乙酯(TEOS)和10 μ 1氨水，搅拌速度为3000r/min，反应36h，离心洗涤，制得核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球。制备的复合微球粒径均勻，分散性良好，无团聚现象，核壳结构清晰、完整。图2为制备的核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球的荧光光谱，如图2所示，荧光发射峰峰型良好，半峰宽较窄。实施例3 步骤一，称取^ig发射波长为650nm的Cdk量子点，将量子点溶于2ml环己烷中， 加入200mgPE0为稳定剂，超声分散均勻；步骤二，将步骤一的反应物加入到5ml乙腈和5ml乙醇中，搅拌至体系均勻；步骤三，向步骤二的反应体系中加入60 μ 1正硅酸乙酯(TEOS)和10 μ 1氨水，搅拌速度为3000r/min，反应48h，离心洗涤，制得核壳结构无机纳米粒子/ 二氧化硅复合微球。制备的复合微球粒径均勻，分散性良好，无团聚现象，核壳结构清晰、完整。实施例4 步骤一，称取2mg磁性纳米粒子狗304，将磁性纳米粒子溶于Iml甲苯中，加入 50mgPEI和50mgPVP为稳定剂，超声分散均勻；步骤二，将步骤一的反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．核壳结构无机纳米粒子／二氧化硅复合微球的制备方法，其特征是步骤如下：１）将无机纳米粒子分散在非极性有机溶剂中，加入亲水性高分子作为稳定剂；无机纳米粒子与亲水性高分子的质量比为１∶５～１∶２００；２）将步骤１）的反应物加入到极性反应介质中，超声，搅拌均匀；非极性有机溶剂与极性反应介质的体积比为１∶５～１∶２０，３）向步骤２）的反应体系中加入正硅酸乙酯和氨水，无机纳米粒子与正硅酸乙酯的质量之比为１∶１００～１∶１０，氨水与正硅酸乙酯的体积之比为１∶１０～１∶１；反应１２～４８ｈ，离心洗涤，制得平均粒径在１５～６００ｎｍ，无机纳米粒子／二氧化硅核壳结构复合微球。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常津，刘俊庆，宋涛，李云红，张琼文，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12
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