[发明专利]一种具有光响应性的双亲聚合物自组装胶束包覆的金纳米粒子

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物自组装技术领域，尤其是涉及一种采用光响应性的双亲性自组装胶束包裹金纳米粒子的方法。

背景技术

纳米金，其直径在1～100nm，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性，在生物医药、微电子效应、光电传感器、金属催化等领域都有着非常广泛的用途。

金的熔点很低，且表面原子的流动性较强，纳米金粒子由于小尺寸效应和表面效应，使熔点进一步降低，分散的金颗粒又会聚集而失去催化活性，因此要获得良好的催化活性，需保证纳米金粒子稳定的高分散性。

近年来，以胶束粒子作为基元的组装因其独特的规律和在材料科学领域的潜在应用受到越来越多的关注。申请号为CN201110237082.8的专利公开了一种能智能释放药物的纳米胶束及其制备方法和应用。通过点击反应合成PEG-PBLA-PAsp(DIP)，经过2-氨基乙硫醇进行胺解反应，得到聚合物PEG-PAsp(MEA)-PAsp(DIP)，再用于金纳米粒子的负载，该方法所制备的纳米胶束可以作为疏水性药物载体且具有智能释放药物的特点，但聚合物制备过程较为繁琐。申请号为201410097154.7的专利公开了一种纳米金/含倍半硅氧烷聚合物杂化粒子，其采用POSS的双亲大分子作为载体，加入氯金酸溶液，最后在还原剂的作用下在载体表面生成纳米金，该方法所得金粒子分布在自主装胶束结构的溶剂化壳上，储存稳定性差，长时间保存金粒子又会聚集，且经还原反应得金纳米粒子，操作步骤繁琐。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种具有光响应性的双亲聚合物自组装胶束包覆的金纳米粒子。本发明采用光响应性的双亲聚合物自组装成胶束来包覆金纳米粒子，聚合物中的香豆素光敏链段可以有效吸收紫外光，发生交联形成立体网状结构，将金纳米粒子包覆在交联网状中，减少了粒子间的接触，可有效地稳定金纳米粒子，防止聚集现象的发生。

本发明的技术方案如下：

一种具有光响应性的双亲聚合物自组装胶束包覆的金纳米粒子，在常温条件下将7-(4-乙烯基苄氧基)-4-甲基香豆素(VM)、苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)以及自由基聚合引发剂(AIBN)溶于聚合溶剂四氢呋喃(THF)中；在搅拌状态下，溶液加热至30～40℃并向其中通氮气使反应容器内为氮气气氛，密封反应容器，在保持搅拌状态下将溶液温度升至65～80℃下保温反应10～24h；反应结束后，将所得溶液滴加到沉淀剂甲苯中进行沉降处理并抽滤，将滤后所得固体再溶于有机溶剂四氢呋喃，反复沉淀、抽滤处理3次，30℃真空干燥至恒重，得到光响应性双亲聚合物；

将所述光响应性双亲聚合物自组装成胶束并包覆金纳米粒子的步骤如下：

(1)在常温条件下将所述光响应性的双亲聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，磁力搅拌，得到聚合物溶液；向所得聚合物溶液中加入金纳米粒子溶液、十二烷基硫醇溶液，磁力搅拌均匀后，缓慢滴加去离子水，至溶液出现蓝光，制得双亲聚合物自组装胶束溶液；

(2)将步骤(1)所得的胶束溶液在去离子水中透析3～5天，以除去有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺，离心处理，得到负载金纳米粒子的胶束水溶液；

(3)用紫外光照射步骤(2)所得的负载金纳米粒子的胶束水溶液，促使香豆素基团发生光二聚效应，制得双亲聚合物自组装胶束包覆的金纳米粒子。

所述自由基聚合引发剂为偶氮二异丁睛，用量为聚合单体摩尔总量的2～9％；所述聚合单体7-(4-乙烯基苄氧基)-4-甲基香豆素与苯乙烯的摩尔用量之和等于马来酸酐的摩尔用量；用量摩尔比优选9:1:10、8:2:10、7:3:10。

步骤(1)中所述聚合物溶液的浓度为1～5mg/mL；聚合物溶解所用磁力搅拌的速度为200～800转/分钟，搅拌时间为24～48h。

步骤(1)中所述金纳米粒子溶液与十二烷基硫醇溶液，所用的溶剂均为N,N-二甲基甲酰胺，其中金纳米粒子溶液的浓度为0.1～1mg/mL，金纳米粒子的粒径在10～50nm，十二烷基硫醇溶液的质量分数为0.5～1％。

步骤(1)中所述聚合物溶液与金纳米粒子溶液的体积比为1:0.8～1。

步骤(1)中所述聚合物溶液与十二烷基硫醇溶液的体积比为1:0.08～0.1。

步骤(1)中所述聚合物溶液与滴加的去离子水的体积比为1:8～10；每分钟滴加的去离子水体积与聚合物溶液的体积比为0.0015～0.002:1。

步骤(2)中所述离心的转速为8000～15000r/min，离心时间为15～30min。