一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法
【專利摘要】本發(fā)涉及一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，與公知方法相比，本發(fā)明采用高溫配體交換法，使用二甘醇和聚丙烯酸對(duì)NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料進(jìn)行羧基修飾，修飾后的NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在水溶液中有很好的分散性，并且修飾前后發(fā)光強(qiáng)度沒有變化。在保持NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的原有特點(diǎn)不變的基礎(chǔ)上使其應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展。
【專利說明】一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，用于對(duì)NaYF4: Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料進(jìn)行表面修飾使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
【背景技術(shù)】
[0002]上轉(zhuǎn)換納米材料是一種熒光納米材料，通過稀土離子的摻雜由低能量紅外或者近紅外光激發(fā)，輻射出高能量的可見光。稀土摻雜NaYF4: Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料是已知的最有效的近紅外一可見轉(zhuǎn)換材料之一，在生物分析化學(xué)和生物成像等方面有著巨大潛力。然而，由于它的低水分散性和生物相容性差，使它的應(yīng)用受到很大限制。因此，為了使上轉(zhuǎn)換熒光納米材料能夠在生物體或水溶液中應(yīng)用，就需要對(duì)其進(jìn)行表面修飾，使其變?yōu)橛H水性的材料。
[0003]實(shí)現(xiàn)這一過程通常有兩種方法，一種是用一些含有極性分子基團(tuán)小分子物質(zhì)取代納米顆粒表面的疏水性基團(tuán)。這種方法是在常溫下進(jìn)行，因此交換率較低，而且交換之后的表面活性分子很可能會(huì)發(fā)生不可逆的解吸作用，系統(tǒng)不穩(wěn)定，易發(fā)生團(tuán)聚。另一種方法是通過在疏水性納米顆粒和兩性聚合物分子或者脂類之間形成膠束，實(shí)現(xiàn)表面親水性轉(zhuǎn)換。本發(fā)明采用高溫配體交換法，在高溫條件下，使用二甘醇和聚丙烯酸對(duì)NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料進(jìn)行羧基修飾，修飾后的NaYF4: Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料含有大量的羧基，因此在水溶液中有很好的分散性，使得NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，如藥物載體，生物檢測(cè)，生物標(biāo)記等方面。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，使其變成親水性的，擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。
[0006]具體步驟如下:
1)稱取PAA(聚丙烯酸)于100 mL三口燒瓶中，加入二甘醇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下邊攪拌邊加熱至IlO0C ；
2)加熱到110°C后，保持lOmin，之后用注射器將溶有NaYF4:Yb/Er ,Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的甲苯溶液快速注入三口燒瓶中，隨即將轉(zhuǎn)速加大，使其快速混合均勻；
3)當(dāng)甲苯蒸干之后，降低轉(zhuǎn)速加冷凝管并通入氮?dú)猓诘獨(dú)獗Ｗo(hù)下將體系加熱至230°C并保持lh，后冷卻到室溫；
4)冷卻后，向體系中加入一定量PH4-5的HCl溶液，離心，得到白色粉末；
5)將白色粉末置于50ml離心管中，加入洗滌液，震蕩，超聲，離心，棄掉上清液，冷凍干燥處理后備用。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述步驟I)中PAA與二甘醇的用量比例為1:20g/ml，攪拌速度為 500rpm。[0008]所述步驟2)中甲苯溶液由NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料溶于甲苯配制，NaYF4:Yb/Er與甲苯的用量比例為60:10mg/ml，加入體系后，轉(zhuǎn)速調(diào)至1800rpm。
[0009]所述步驟2)中含有NaYF4:Yb/Er的甲苯溶液的用量為:按步驟(1)中每IgPAA加入IOml含有NaYF4: Yb/Er的甲苯溶液。
[0010]所述步驟4)離心條件為12000rpm, 15min。
[0011]所述步驟5)中洗滌液為乙醇和水按體積比1:1配制的混合液，離心條件為lOOOOrpm,IOmin0
[0012]與公知方法相比，本發(fā)明采用高溫配體交換法，使用二甘醇和聚丙烯酸對(duì)NaYF4: Yb/Er, Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料進(jìn)行羧基修飾，修飾后的NaYF4: Yb/Er ,Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在水溶液中有很好的分散性，并且修飾前后發(fā)光強(qiáng)度沒有變化。在保持NaYF4 = Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的原有特點(diǎn)不變的基礎(chǔ)上使其應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為修飾前后熒光強(qiáng)度的對(duì)比圖。
[0015]圖2為修飾前后的電鏡照片。
[0016]圖3為修飾前后熒光照片。
[0017]
`【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1:
稱取IgPAA (聚丙烯酸)于100 mL三口燒瓶中，加入20ml 二甘醇，將三口燒瓶放置在智能控溫磁力攪拌電熱套上，通入氮?dú)猓?00rpm下加熱至110°C,并保持lOmin。之后用注射器將溶有60mgNaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的IOml甲苯溶液快速注入三口燒瓶中，隨即將轉(zhuǎn)速加大到1800rpm，使其快速混合均勻；當(dāng)甲苯蒸干之后，轉(zhuǎn)速調(diào)至1000rpm加冷凝管，通入氮?dú)?，加熱?30°C并保持lh，后冷卻到室溫。冷卻后，向體系中加入一定量PH4-5的HCl溶液，離心，得到白色粉末。將白色粉末置于50ml離心管中，加入用純凈水:乙醇=1:1配制的洗滌液，震蕩，超聲，離心，棄掉上清液，冷凍干燥處理后備用。圖1為修飾前后熒光強(qiáng)度的對(duì)比圖，可以看出修飾前后熒光強(qiáng)度無明顯變化。圖2為修飾前后的電鏡照片，可以看出修飾后的材料顆粒仍為單分散狀態(tài)，且粒徑和形狀未發(fā)生明顯改變。圖3為修飾前后熒光照片對(duì)比。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，按照下述步驟進(jìn)行: 1)稱取聚丙烯酸PAA于100mL三口燒瓶中，加入二甘醇，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下邊攪拌邊加熱至 IlO0C ； 2)加熱到110°C后，保持lOmin，之后用注射器將溶有NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的甲苯溶液快速注入三口燒瓶中，隨即將轉(zhuǎn)速加大，使其快速混合均勻； 3)當(dāng)甲苯蒸干之后，降低轉(zhuǎn)速加冷凝管并通入氮?dú)?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將體系加熱至230°C并保持lh，后冷卻到室溫； 4)冷卻后，向體系中加入一定量PH4-5的HCl溶液，離心，得到白色粉末； 5)將白色粉末置于50ml離心管中，加入洗滌液，震蕩，超聲，離心，棄掉上清液，冷凍干燥處理后備用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，其特征在于其中步驟I)中PAA與二甘醇的用量比例為1:20g/ml，攪拌速度為500rpm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，其特征在于其中所述步驟2)中甲苯溶液由NaYF4:Yb/Er，Gd上轉(zhuǎn)換熒光納米材料溶于甲苯配制，NaYF4:Yb/Er與甲苯的用量比例為60:10mg/ml,加入體系后,轉(zhuǎn)速調(diào)至1800rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，其特征在于其中所述步驟2)中含有NaYF4:Yb/Er的甲苯溶液的用量為:按步驟(1)中每IgPAA加入IOml含有NaYF4: Yb/Er的甲苯溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1`所述的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，其特征在于其中所述步驟4)離心條件為12000rpm, 15min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料表面修飾方法，其特征在于其中所述步驟5)中洗滌液為乙醇和水按體積比1:1配制的混合液，離心條件為lOOOOrpm，IOmin0
【文檔編號(hào)】C09K11/85GK103773359SQ201410046942
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】張禎, 常真, 吳向陽, 常安剛, 仰榴青 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)