一种复合荧光微球的制备方法
【专利摘要】本发明一种复合荧光微球的制备方法，属荧光材料制备【技术领域】。本其方法为利用反相微乳法，在环己烷/正己醇/曲拉通100/氨水的反相微乳液体系中，添加异硫氰酸荧光素(FITC)作为荧光试剂，3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)作为硅烷偶联剂，进行正硅酸四乙酯(TEOS)的水解，得到SiO2FITC-APTS荧光微球。制备的SiO2FITC-APTS微球具有粒径分布范围窄，分散性好，荧光发射强等特点。
【专利说明】一种复合荧光微球的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合荧光微球的制备方法，属荧光材料制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 突光微球（Fluorescent microsphere) -般指微球的表面标有突光物质（包括 表面包覆）或微球体内结构含有荧光物质（如包埋或聚合）的微球，受到外界能量刺激能 激发出突光，它是一种载有突光分子的功能性微球，其外形可以为任意形状，一般为球 形；近年来，随着荧光探针技术研究的深入，人们已经能够制备各种各样的粒径从纳米级 到亚微米级的荧光微球；荧光微球有比较稳定的形态结构及发光行为，受溶剂、热、电、磁 等外界条件的影响比纯荧光化合物小很多，然而，因其制备过程复杂，较弱的荧光性，易团 聚和背景荧光的限制等等，使荧光微球的应用领域收到严格限制，因此，合理的结构设计与 工艺设计来克服这些问题的显得尤为重要。
[0003] 荧光微球是指直径在纳米级至微米级范围内，负载有荧光物质，受外界能量刺 激能激发出荧光的固体微粒，其外形可为任意形状，典型外形为球形；荧光微球的载体多 为有机或无机聚合物材料，它具有相对稳定的形态结构以及发光行为，受外界条件如溶剂、 热、电、磁等的影响比纯粹的荧光化合物小；根据载体及荧光物质的不同，荧光微球可分 为两类：（1)无机/有机荧光微球；（2)有机/有机荧光微球，通常使用的荧光染料，如罗 丹明、荧光素、尼罗红染料等常被应用于制备荧光球；罗丹明和荧光素染料具有优良的生物 兼容性、高量子产率和很大的消光系数；尼罗红染料常作为环境敏感型荧光探针应用于探 测生物分子，此外，微米级材料具有较大的表面积、良好的分散性常被应用于生物医学和胶 体科学领域。
[0004] 综上，本发明涉及的复合荧光微球具有粒径分布范围窄，合成简单，分散性好，荧 光发射强等特点。
【发明内容】
[0005] 利用反相微乳法，在环己烷/正己醇/曲拉通100/氨水的反相微乳液体系中， 添加异硫氰酸荧光素（FITC)作为荧光试剂，3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS)作为硅烷 偶联剂，进行正硅酸四乙酯（TEOS)的水解，得到SiO 2IgFITC-APTS荧光微球，制备的SiO2O FITC-APTS荧光微球具有强烈的绿色荧光和较好的单分散性。
[0006] 本发明采用的技术方案是： 一种复合荧光微球的制备方法，按照下述步骤进行： (I) FITC-APTS荧光试剂的制备： 异硫氰酸荧光素（FITC)与乙醇按照质量体积比2:4 (mg:mL)混合，加入3-氨丙基三乙 氧基硅烷（APTS)于上述混合液中，乙醇与3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS)的体积比为200 : 1，磁力搅拌，避光反应24小时。
[0007] (2) SiO2IgFITC-APTS 荧光微球的制备： 反相微乳法制备SiO2纳米球：环己烷、正己醇与曲拉通100混合于圆底烧瓶中，环己 烷、正己醇与曲拉通100的体积比为7. 8:1. 8:1. 8,磁力搅拌均匀后；移取蒸馏水加入烧瓶 中，蒸馏水与曲拉通100的体积比为2:9 ;继续搅拌至均匀后；量取正硅酸四乙酯（TEOS)与 等量的氨水于烧瓶中，正硅酸四乙酯与曲拉通100的体积比为1:18,最后将FITC-APTS缓慢 滴入上述溶液中后，FITC-APTS与曲拉通100的体积比为4-5:18,继续磁力搅拌12小时，力口 入与圆底烧瓶液体总体积等量的丙酮搅拌，破乳析出淡黄色荧光微球，离心并用乙醇洗涤 多次后回收得SiO 2IgFITC-APTS荧光微球。
[0008] 本发明的技术特征在于采用纳米技术，运用化学方法将异硫氰酸酯（FITC-APTS) 共价键方式连接在SiO 2表面，之后TEOS和APTS共水解，聚合生成SiO2IgFITC-APTS荧光微 球。
[0009] 本发明的技术优点在于使用APTS修饰的异硫氰酸荧光素作为荧光染料与制得的 SiO2纳米球结合，利用反相微乳法制备粒径分布范围窄的荧光微球。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图I SiO2IgFITC-APTS微球的扫描电镜（SEM);从图中可知，微球有较好的球形形 貌，粒径较为均一，直径约为200 nm。
[0011] 图2 SiO2IgFITC-APTS微球的透射电镜（TEM);从图中可看出，微球的直径约为200 nm，粒径均一，分散性较好。
[0012] 图3 SiO2IgFITC-APTS微球的激光共聚焦（CLSM);从图中可看出，微球具有强烈的 绿色荧光发射，且发光均匀。同时可看出该微球具有较好的分散性。
[0013] 图4 SiO2IgFITC-APTS荧光光谱；从图中可知，微球的荧光发射峰为523 nm。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明，但本发明不限于这些实施例。
[0015] 实施例1 每2.0 mg异硫氰酸荧光素（FITC)溶解于4.0 mL乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅 烷（APTS) 20 μ? ,磁力搅拌，避光反应24小时后得FITC-APTS。
[0016] 采用反相微乳法制备SiO2，环己烷7. 8 mL、正己醇I. 8 mL与曲拉通-100 I. 8 mL 混合于圆底烧瓶中，磁力搅拌15分钟后；移取0. 4 mL蒸馏水加入烧瓶中；继续搅拌15分 钟；量取正硅酸四乙酯（TEOS) 100 μ?与氨水100 μι加入烧瓶中，最后将FITC-APTS 400 μ?缓慢滴入上述溶液中后，继续磁力搅拌12小时；加入与总体积等量的丙酮搅拌， 破乳析出淡黄色荧光微球，离心并用乙醇洗涤多次后回收得SiO2IgFITC-APTS荧光微球。
[0017] 实施例2 每2.0 mg异硫氰酸荧光素（FITC)溶解于4.0 mL乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅 烷（APTS) 20 μ?,,磁力搅拌，避光反应24小时后得FITC-APTS。
[0018] 采用反相微乳法制备SiO2，环己烷7. 8 mL、正己醇I. 8 mL与曲拉通-100 I. 8 mL 混合于圆底烧瓶中，磁力搅拌15分钟后；移取0. 4 mL蒸馏水加入烧瓶中；继续搅拌15分 钟；量取正硅酸四乙酯（TEOS) ioo μ?与氨水ioo μ+L加入烧瓶中，最后将fitc-apts 450 μ?缓慢滴入上述溶液中后，继续磁力搅拌12小时，加入与总体积等量的丙酮搅拌， 破乳析出淡黄色荧光微球，离心并用乙醇洗涤多次后回收得SiO2IgFITC-APTS荧光微球。
[0019] 实施例3 每2.0 mg异硫氰酸荧光素（FITC)溶解于4.0 mL乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅 烷（APTS) 20 μΙ" ,磁力搅拌，避光反应24小时后得FITC-APTS。
[0020] 采用反相微乳法制备SiO2，环己烷7. 8 mL、正己醇I. 8 mL与曲拉通-100 I. 8 mL 混合于圆底烧瓶中，磁力搅拌15分钟后；移取0. 4 mL蒸馏水加入烧瓶中；继续搅拌15分 钟；量取正硅酸四乙酯（TEOS) 100 μι与氨水100 μι加入烧瓶中，最后将fitc-apts 500 μ?缓慢滴入上述溶液中后，继续磁力搅拌12小时，加入与总体积等量的丙酮搅拌， 破乳析出淡黄色荧光微球，离心并用乙醇洗涤多次后回收得SiO2IgFITC-APTS荧光微球。
【权利要求】
1. 一种复合荧光微球的制备方法，其特征在于：利用反相微乳法，在环己烷/正己醇/ 曲拉通100/氨水的反相微乳液体系中，添加异硫氰酸荧光素（FITC)作为荧光试剂，3-氨 丙基三乙氧基硅烷（APTS)作为硅烷偶联剂，进行正硅酸四乙酯（TEOS)的水解，得到Si02@ FITC-APTS荧光微球。
2. 如权利要求1所述的一种复合荧光微球的制备方法，其特征在于具体步骤如下： (1) FITC-APTS荧光试剂的制备： 异硫氰酸荧光素（FITC)与乙醇按照质量体积比2:4 (mg:mL)混合，加入3-氨丙基三乙 氧基硅烷（APTS)于上述混合液中，乙醇与3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS)的体积比为200 : 1，磁力搅拌，避光反应； (2) Si02@FITC_APTS荧光微球的制备： 反相微乳法制备Si02纳米球：环己烷、正己醇与曲拉通100混合于圆底烧瓶中，环己 烷、正己醇与曲拉通100的体积比为7. 8:1. 8:1. 8,磁力搅拌均匀后；移取蒸馏水加入烧瓶 中；继续搅拌至均匀后；量取正硅酸四乙酯（TEOS)与等量的氨水于烧瓶中，正硅酸四乙酯 与曲拉通100的体积比为1:18,最后将FITC-APTS缓慢滴入上述溶液中后，FITC-APTS与曲 拉通100的体积比为4-5:18,继续磁力搅拌，加入与圆底烧瓶液体总体积等量的丙酮搅拌， 破乳析出淡黄色荧光微球，离心并用乙醇洗涤多次后回收得Si02@FITC_APTS荧光微球。
3. 如权利要求2所述的一种复合荧光微球的制备方法，其特征在于：步骤（1)中避光反 应的时间为24h。
4. 如权利要求2所述的一种复合荧光微球的制备方法，其特征在于：步骤（2)中蒸馏水 与曲拉通100的体积比为2:9。
5. 如权利要求2所述的一种复合荧光微球的制备方法，其特征在于：步骤（2)中继续磁 力搅拌的时间为12h。
【文档编号】C09K11/06GK104388079SQ201410583114
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】王吉祥, 高林, 闫永胜, 李春香, 李 根 申请人:江苏大学