一种温度和pH双重响应的荧光功能聚合物纳米微球、制备方法及应用

摘要

一种温度和pH双重响应的荧光功能聚合物纳米微球及其制备方法，属于高分子材料领域。该方法首先合成一种复合传统荧光分子A的乳液微球，以其为种子，采用种子乳液聚合的方法，将具有温度和pH响应功能的聚合物引入到微球的壳层，制备出具有温度和pH双重响应功能的核壳结构乳液微球。进而将具有AIE特性的荧光分子B复合微球的壳层中，得到同时具有温度和pH双重响应的荧光功能聚合物纳米微球。由于纳米微球对温度和pH展现不同的荧光响应性质，使其在微观荧光纳米温度计、肿瘤细胞和组织检测、药物缓释等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种温度和pH双重响应的纳米微球的制备方法，其步骤如下：(1)称取2‑8mmol的温敏性聚合单体1溶解于100‑200mL的去离子水中，再加入20‑50mmol的聚合单体2和1×10^‑6‑3×10^‑6mol的荧光分子1，室温和氮气保护下，机械搅拌50‑80min，以除去体系中的空气，然后逐渐升温至60‑70℃，加入5‑15mL含0.3‑0.6mmol引发剂的水溶液引发聚合，反应在氮气保护下进行10‑24h；得到的含荧光分子1的种子微球通过高速离心除去未聚合的单体、引发剂，产物溶解于50‑100mL去离子水中；(2)向步骤(1)得到的聚合物种子微球溶液中加入10‑40mmol温敏性聚合单体1和1‑5mmol pH响应性聚合单体3，室温和氮气保护下，机械搅拌50‑80min，以除去体系中的空气，然后逐渐升温至70‑90℃，加入15mL含0.5–1.5mmol引发剂的水溶液引发聚合，反应在氮气保护下进行12‑24h，得到的核壳纳米微球通过高速离心除去未聚合的单体、引发剂，产物溶解于50‑100mL去离子水中；(3)量取10‑20mL步骤(2)得到的核壳纳米微球，称取2‑10μmol AIE型荧光分子放入核壳纳米微球乳液中，在30‑40℃和氮气保护的条件下，磁力搅拌反应3‑8h；通过高速离心处理，除去未复合上的荧光分子，获得AIE型荧光分子复合的荧光功能聚合物核壳纳米微球，将得到的核壳纳米微球溶于20‑50mL的去离子水中；其中，温敏性聚合单体1是N‑异丙基丙烯酰胺、乙烯己内酰胺或N，N‑二乙基丙烯酰胺；聚合单体2是苯乙烯、氟代苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；荧光分子1是稀土铕的配合物Eu(TTA)₃Phen、碲化镉纳米晶、罗丹明或金纳米簇；pH响应性聚合单体3是丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。