一种将油溶性纳米粒子转换为水溶性纳米粒子的方法

摘要

本发明提供一种将油溶性纳米粒子转换为水溶性纳米粒子的方法，包括如下步骤：(1)将油溶性纳米粒子分散在弱极性溶剂中；(2)将聚乙二醇磷酸酯的四氢呋喃溶液加入到油溶性纳米粒子分散液中；(3)在步骤(2)所获得的溶液中加入适量的中等极性溶剂；(4)在步骤(3)所获得的溶液中加入适量的水；(5)将步骤(4)所得到的混合溶液搅拌3～10min后，用分液漏斗进行分液，取下层进行旋蒸除去有机溶剂，得到水溶性纳米粒子。该方法操作简单，时间短，成本低，重复性好，效率高，能有效的将油酸包覆的纳米颗粒转换为水溶性的纳米粒子，具有普适性和推广价值。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米粒子的表面改性方法，特别涉及将油溶性纳米粒子转换为水溶性纳米粒子 的方法，属于纳米粒子制备领域。

背景技术

目前，制备纳米材料的方法有很多种。其中，为了得到尺寸和形貌可控的单分散纳米粒子， 研究者们通常通过添加油酸(或油胺)等长链表面活性剂分子来实现纳米粒子的可控合成。 然而，这种方法所制得的纳米粒子是油溶性的，水溶性和生物相容性差，限制了其在生物医 学等领域的应用。为了扩展油溶性纳米粒子在生物医学领域的应用，必须选择合适的方法对 其进行表面改性，使其变为水溶性。目前将油溶性纳米粒子转变为水溶性纳米粒子的表面改 性方法主要有表面配体氧化法、表面包硅法、两亲高分子包裹法及配体交换法。其中配体交 换法是指用与纳米粒子表面亲合作用更强的水溶性配体分子取代表面原有吸附的油酸等长链 分子，从而实现纳米粒子由油溶性到水溶性的转变。但是目前所发展的大多数配体交换方法 需要长时间反应，长时间反应会影响纳米粒子的分散性及其他物理化学性能，所以开发快速 的配体交换方法具有一定的应用价值。

发明内容

为了解决上述问题，我们提出一种加入中等极性溶剂加速配体交换的方法，中等极性溶 剂的加入会促进聚乙二醇磷酸酯配体更容易到达纳米粒子表面从而使得油酸等疏水性配体快 速从粒子表面脱附，该方法操作简单、重复性好，能有效地将油溶性纳米粒子转换为水溶性 纳米粒子，具有推广价值。

一种将油溶性纳米粒子转换为水溶性纳米粒子的方法,其特征在于，包括以下步骤：

(1)将5mL聚乙二醇磷酸酯的四氢呋喃溶液，加入到10mL油溶性纳米粒子的弱极性 溶液中；

(2)将5～10mL中等极性溶剂加入到步骤(2)得到的溶液中，搅拌2min；

(3)将10mL水加入到步骤(1)所得到的溶液中，搅拌3～10min；

(4)分液漏斗分离步骤(3)的混合溶液，取出下层溶液旋蒸去除有机溶剂，得到水溶 性纳米粒子水溶液；

(5)将步骤(4)得到的纳米水溶液加入10ml乙醇进行离心分离，干燥得到水溶性纳 米粒子粉体。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于：油溶性纳米 颗粒表面包被有含油酸基，油胺基等的疏水性分子。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于：聚乙二醇磷 酸酯浓度为2～10wt％。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于：弱极性溶液 为甲苯、正己烷、二氯甲烷、氯仿中的一种。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于：油溶性纳米 粒子的浓度为2～20mg/mL。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于：中等极性溶 剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚中的一种。

所述的一种将油溶性纳米颗粒转为水溶性纳米颗粒的方法，其特征在于，所述的油溶 性纳米粒子为磁性纳米粒子、上转换纳米粒子中的一种。

本发明方法具有以下特点

(1)制备方法简单易行，克服了文献方法反应时间长的缺点，并且配体交换速度可以通过 中等极性溶剂的加入量得以调控；

(2)利用本发明提供的方法制备的水溶性纳米粒子可以有效地保留油溶性纳米粒子的单 分散性及其他物理化学性能。

附图说明

图1是实例1所用油溶性Fe₃O₄纳米粒子的透射电镜照片。

图2是按照实例1所制备得到的水溶性Fe₃O₄纳米粒子的透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，本发明所涉及的主题范围并非仅限于这两个 实例。

实施例1

取0.2g的聚乙二醇磷酸酯溶于3mL的四氢呋喃中，将此溶液与10mg/mL的10mL油酸 包覆的Fe₃O₄纳米粒子甲苯溶液混合，在上述溶液中加入5mL的乙醚，搅拌2min。取10mL 的去离子水加入到上述溶液中，搅拌10min后静置10min，然后利用分液漏斗进行分液，取 下层溶液进行旋蒸除去有机溶剂得到水溶性Fe₃O₄纳米粒子溶液，在此溶液中加入10mL乙 醇，离心分离、真空干燥后得到水溶性Fe₃O₄纳米粒子粉末。

实例2

取0.2g的聚乙二醇磷酸酯溶于5mL的四氢呋喃中，将此溶液与10mg/mL的10mL油酸 包覆的NaYF₄:Yb,Er纳米粒子正己烷溶液混合，在上述溶液中加入10mL的乙醚，搅拌2min。 取10mL的去离子水加入到上述溶液中，搅拌3min后静置10min，然后利用分液漏斗进行 分液，取下层溶液进行旋蒸除去有机溶剂得到水溶性NaYF₄:Yb,Er纳米粒子溶液，在此溶液 中加入10mL乙醇，离心分离、真空干燥后得到水溶性NaYF₄:Yb,Er纳米粒子粉末。

上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他 领域的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应 为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。