一种具有pH响应性的囊泡状微球及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纳米材料的制备领域。更具体地，涉及一种具有pH响应性的囊泡状纳米微球及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在众多的纳米结构中，纳米囊泡状微球由于其独特的空心结构而在多领域具有潜在的应用前景。由无机纳米颗粒(如Au，CuS，CdSe等)构成的纳米囊泡状微球，由于纳米组装单元颗粒间的相互耦合作用，在催化、药物传输以及生物成像等领域具有重要的应用前景。近年来，外部刺激响应性囊泡不断地涌现，为进一步可控调节药物传输提供了可能。到目前为止，已有大量的研究关于pH响应、热响应以及光响应的无机纳米囊泡状微球用于控制释放。
[0003]公开号为:103920433A的中国发明专利公开了一种囊泡状微球，该微球具有好的催化产氢性和稳定性，在表面等离子体拉曼测试中具有好的增强效果。其制备方法中通过光驱动的方式将无机纳米晶组装为囊泡状微球，光照使纳米颗粒表面配体:具有巯基官能团的(:6-12的硫醇、7-(12-巯基十二烷氧基)-2氢-苯并吡喃-2-酮或4-(12-巯基十二烷氧基)偶氮苯巯基端发生氧化形成亲水性磺酸基，从纳米颗粒表面脱落，在溶剂作用下反插入纳米颗粒表面，磺酸基在外，与原配体形成两亲性，实现组装。但组装得到的囊泡状微球不具有pH响应性，且此组装是不可逆的，无法用于控制释放中。
[0004]基于以下两个方面，可控释放仍具有可提升和改进的空间。一方面，无机纳米囊泡状微球的组装与解组装依赖于修饰在其表面的有机响应性配体，例如PEG，偶氮苯等都需要复杂的有机合成步骤。另一方面，纳米颗粒的自组装过程通常是不可逆的。目前，可逆的组装形式只能是在单分散的纳米颗粒和无规的聚集体之间，还没有纳米颗粒和纳米囊泡状微球之间可逆组装的报道。
[0005]因此，发展一种商业化配体分子修饰的可实现可逆组装的无机纳米囊泡状微球是一项挑战。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的在于提供一种具有pH响应性的囊泡状微球，该囊泡状微球具有pH响应性，在酸碱刺激下实现可逆组装。
[0007]本发明的另一个目的在于提供一种具有pH响应性的囊泡状微球的制备方法。该制备方法简单，制作条件温和，通过选择特定的且廉价易得的修饰配体4-巯基苯甲酸及制备方法，使得得到的囊泡状微球具有PH响应性，在酸碱刺激下实现可逆组装。
[0008]为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案:
[0009]—种具有pH响应性的囊泡状微球，由Au纳米晶在超声驱动下组装得到;所述囊泡状微球具有多壳层结构；所述囊泡状微球的直径为20-200nm;所述Au纳米晶的大小为1-1Onm;所述囊泡状微球具有pH响应性，在酸碱刺激下实现可逆组装。
[0010]优选地，所述在酸碱刺激下实现可逆组装的方法为:I)向所述囊泡状微球的水溶液中加入IM的NaOH溶液后，囊泡状微球解组装形成单分散的纳米颗粒;2)向单分散的纳米颗粒水溶液中加入2M的HCl溶液后，单分散的纳米颗粒再组装得到囊泡状微球。
[0011 ] 优选地，步骤I)和步骤2)可重复循环进行。
[0012]优选地，步骤I)所述NaOH溶液的加入量为2-10yL/mL囊泡状微球水溶液;步骤2)所述HCl溶液的加入量为2.5-12.5yL/mL单分散的纳米颗粒水溶液。
[0013]为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案:
[0014]一种具有pH响应性的囊泡状微球的制备方法，包括如下步骤:
[0015]a)在Au纳米晶表面，修饰上4-巯基苯甲酸；
[0016]b)将步骤a)中经修饰的Au纳米晶在超声条件下在溶剂中组装得到具有pH响应性的囊泡状纳米微球。
[0017]优选地，步骤a)中，所述修饰是指利用超声或搅拌将4-巯基苯甲酸作用到Au纳米晶表面，取代原有的配体。所述原有的配体可选自油胺等疏水性配体。
[0018]优选地，步骤b)中，所述超声条件为超声10-60min。
[0019]优选地，步骤b)中，所述溶剂选自水或乙醇。
[0020]优选地，反应均在常温下进行。
[0021]优选地，步骤b)得到的具有pH响应性的囊泡状微球的直径为20-200nm，具有多壳层结构;所述囊泡状微球具有PH响应性，在酸碱刺激下实现可逆组装。
[0022]本发明一种具有pH响应性的囊泡状微球可应用于催化、控制释放等领域。在催化领域方面，囊泡状微球和单分散纳米颗粒具有不同的催化性能，可以通过调节体系的pH值来调控反应的进行。在控制释放领域方面，囊泡状微球可包覆有机分子并在碱性pH环境中释放，解离的纳米颗粒能够再次包覆有机分子实现释放。
[0023]本发明的有益效果如下:
[0024]本发明提供的囊泡状微球的组装方法为超声驱动，该方法简单，利用商业化廉价的4-巯基苯甲酸作为配体，简单易得，制备条件温和。
[0025]本发明提供的囊泡状微球具有pH响应性，利用商业化的4-巯基苯甲酸作为配体实现pH响应性，不需要合成具有特殊结构的pH响应性分子。
[0026]本发明提供无机纳米囊泡状微球可逆组装的性质，解离后的无机纳米颗粒能够再次组装成囊泡状微球。
【附图说明】
[0027]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0028]图1A示出实施例1超声驱动4-巯基苯甲酸修饰的金纳米晶组装制备的多壳层囊泡状微球的透射电镜照片。
[0029]图1B示出实施例1超声驱动4-巯基苯甲酸修饰的金纳米晶组装制备的囊泡状微球的尺寸分布图。
[0030]图2示出实施例1超声驱动4-巯基苯甲酸修饰的金纳米晶组装为囊泡状微球的红外光谱图及4-巯基苯甲酸和油胺的红外光谱图。
[0031]图3示出实施例1囊泡状微球解组装为单分散的金纳米颗粒的透射电镜图。
[0032]图4示出实施例1囊泡状微球和解组装的单分散金纳米颗粒的紫外-可见光谱图。
[0033]图5示出实施例1中解组装为单分散的金纳米颗粒再组装为囊泡状微球的透射电镜图。
[0034]图6示出实施例1中反复加入NaOH和HCl导致的解组装的金纳米颗粒和再组装的囊泡状微球的紫外-可见光谱吸收峰变化图。
[0035]图7示出实施例1中反复加入NaOH和HCl导致的解组装的金纳米颗粒和再组装的囊泡状微球的透射电镜图:图7A为实施例1制备得到的囊泡状微球的透射电镜图；图7B为第一次解组装的金纳米颗粒透射电镜图；图7C为第一次再组装的囊泡状微球的透射电镜图；图7D-图71依次为继续重复3次解组装和再组装所得物的透射电镜图。
[0036]图8A示出实施例2中金纳米囊泡包覆罗丹明分子后，在碱性条件下解离并释放罗丹明分子的焚光光谱图。
[0037]图SB示出实施例2中解离后金纳米颗粒再组装包覆罗丹明分子，碱性条件下二次释放的荧光光谱图。
【具体实施方式】
[0038]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0039]实施例1