[发明专利]一种聚集诱导发光聚合物纳米粒子及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚集诱导发光聚合物纳米粒子及其制备方法与应用，所述制备方法包括：(1)将乳化剂溶于去离子水中，得到水相溶液；(2)将AIE分子、助稳定剂和聚合物溶于与水不互溶的溶剂中，得到油相溶液；(3)将步骤(1)所制的水溶液加至步骤(2)所制的油相溶液中，混合搅拌进行预乳化，得到粗乳液；超声处理，制得细乳液液滴；挥发性的溶剂在减压条件下除去，制得AIE聚合物纳米粒子乳液；纯化处理后得到AIE聚合物纳米粒子。本发明可以通过改变表面活性剂类型及含量调控AIE聚合物纳米粒子的粒径；同时AIE聚合物纳米粒子的发光颜色和荧光强度可以简便通过AIE分子类型和用量来调控。

技术领域

本发明涉及聚集诱导发光材料，具体涉及一种聚集诱导发光聚合物纳米粒子及其制备方法与应用。

背景技术

荧光聚合物纳米粒子是指将荧光分子通过共价或者包埋方式引入聚合物纳米粒中，是一类重要的功能纳米材料，其具有稳定性好、光稳定性高、粒径可调控和表面可修饰等特点，在防伪材料、体外诊断和细胞成像等众多领域有重要的实际应用价值。传统的ACQ分子在稀溶液状态下发强荧光，在高浓度或聚集状态下的荧光减弱，使得传统的荧光聚合物纳米粒子，往往存在荧光量子产率低、荧光分子合成复杂等缺陷。2001年，唐本忠课题组首次发现聚集诱导发光(AIE)现象，AIE分子刚好可以克服上述缺点，将AIE分子引入荧光纳米粒子后，由于分子内运动受限，纳米粒子荧光强度和量子产率大幅度增加【Chem Soc Rev2011,40,5361–5388.】。

目前，已制备出多种AIE聚合物纳米粒子的方法，比如有学者开发了乳化溶剂蒸发法、纳米沉淀法、自组装与RAFT聚合、点击反应相结合的方法来制备不同的AIE聚合物纳米粒子【Chem.Soc.Rev.,2014,43,6570--6597】。自组装法【Chem.Commun 2010,46,1377–1393.】和纳米沉淀法【J Mater Chem,2009,19,3838–3840.】制备的AIE聚合物纳米粒子需要在较低浓度下进行，合成效率不高。乳化溶剂蒸发法【ACS Nano,2012,6,6843–6851.】是由不溶于水的聚合物油相和含乳化剂的水相组成，通过升高温度或减压蒸发有机溶剂，形成稳定的纳米颗粒，这种方法制备的粒径往往不可调控并且固含量较低。

因此，开发出量子产率高、重复性好并且微球尺寸可调控的AIE荧光微球，推动AIE荧光微球在防伪材料、体外诊断试剂和细胞成像领域的应用具有重要的实际价值。

发明内容

本发明旨在提供一种基于细乳化溶剂蒸发技术制备AIE聚合物纳米粒子及其制备方法与应用，所制的AIE聚合物纳米粒子具有量子产率高、重复性好、粒径可调控、可规模化生产等优点。

本发明采用的技术方案是：

一种AIE聚合物纳米粒子的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将乳化剂溶于去离子水中，得到水相溶液；

(2)将AIE分子、助稳定剂和聚合物溶于与水不互溶的挥发性的有机溶剂中，得到油相溶液；

(3)将步骤(1)所制的水溶液加至步骤(2)所制的油相溶液中，混合搅拌进行预乳化，得到粗乳液；超声处理，制得细乳液液滴；挥发性的溶剂在减压条件下除去，制得AIE聚合物纳米粒子乳液；纯化处理后得到AIE聚合物纳米粒子。

优选的，所述的AIE分子选自下列AIE-1至AIE-28分子中的至少一种：

优选的，本发明步骤(1)中，所述乳化剂，选自下列至少一种：阴离子乳化剂、阳离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂。