[发明专利]一种光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)在上转换纳米粒子表面进行有机硅包覆，得到有机硅包覆的上转换纳米粒子；

(2)在所述有机硅包覆的上转换纳米粒子的表面接氨基，得到氨基化上转换纳米粒子；

(3)采用硫酰氯改性的硫磺素S对所述氨基化上转换纳米粒子进行改性，即得所述光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子；

步骤(1)中，所述上转换纳米粒子在980nm激光照射下的发光颜色为蓝紫色。

2.根据权利要求1所述的光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述上转换纳米粒子为β-NaYF₄：Yb/Tm；

所述上转换纳米粒子β-NaYF₄：Yb/Tm采用共沉淀法制备得到，包括下述步骤：

A1.将含有钇盐、镱盐和铥盐的稀土盐溶液加入到油酸和十八烷烯的混合溶液中搅拌；

A2.在氮气保护下对经步骤A1处理得到的混合溶液进行抽真空除水，之后降温至50-60℃，得到第一混合物；

A3.将含有NH₄F和NaOH的甲醇溶液滴加到所述第一混合物中，搅拌30-40min，得到第二混合物；

A4.除去所述第二混合物中的甲醇，并升温至300-350℃，反应1.5-2h；

A5.反应结束后，降温至60-80℃，所得固体用乙醇和正己烷洗涤，即得所述上转换纳米粒子β-NaYF₄：Yb/Tm；

优选地，所述钇盐、镱盐和铥盐的摩尔比为(1-1.5)∶(0.5-1)∶(0.01-0.02)；

更优选地，所述油酸和十八烷酸的体积比为(12-20)∶(15-30)，所述NH₄F和NaOH的摩尔比为(5.0-10.0)∶(5.0-8.0)，所述钇盐为YCl₃，所述镱盐为YbCl₃，所述铥盐为TmCl₃。

3.根据权利要求1所述的光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用一锅法合成所述有机硅包覆的上转换纳米粒子；

优选地，步骤(1)包括：

B1.将正己醇、TritonX-100和环己烷混合均匀后，加入水；

B2.将所述上转换纳米粒子超声分散于环己烷中，并加入到经步骤B1处理所得混合溶液中；

B3.在搅拌条件下，向经步骤B2处理所得混合溶液中加入硅酸四乙酯；

B4.向经步骤B3处理所得混合溶液中加入氨水，室温反应24-36h，所得固体产物依次用无水乙醇和去离子水洗涤，即得所述有机硅包覆的上转换纳米粒子；

更优选地，所述正己醇、TritonX-100、环己烷和水的体积比为(3.0-4.0)∶(3.5-4.5)∶(10-15)∶(0.6-0.7)；所述上转换纳米粒子、硅酸四乙酯和氨水的质量体积比为(20-40)∶(0.1-0.2)∶(0.15-0.2)，所述上转换纳米粒子的质量以mg计，所述硅酸四乙酯和氨水的体积以mL计。

4.根据权利要求1所述的光氧化蛋白的功能化上转换纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：

C1.将所述有机硅包覆的上转换纳米粒子分散到甲苯中，得到有机硅包覆的上转换纳米粒子分散液；

C2.将3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到所述有机硅包覆的上转换纳米粒子分散液中，100-120℃回流反应20-25h，收集所得固体并用甲苯和无水乙醇洗涤，即得所述氨基化上转换纳米粒子；

优选地，所述有机硅包覆的上转换纳米粒子与甲苯的质量体积比为(200-300)∶(25-35)，所述有机硅包覆的上转换纳米粒子的质量以mg计，所述甲苯的体积以mL计；

所述有机硅包覆的上转换纳米粒子与3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为(200-300)∶(0.15-0.2)，所述有机硅包覆的上转换纳米粒子的质量以mg计，所述甲苯的体积以mL计。