一种超小粒径的AIE纳米颗粒的制备方法

本发明属于纳米颗粒的制备，具体涉及一种超小粒径的aie纳米颗粒的制备方法。

背景技术：

1、关于聚集诱导发光(aie)的研究已经在荧光成像、生物检测等领域取得了巨大的进展，这主要归因于aie类分子在聚集状态下有独特的发射增强的特性，有较大的stokes位移，良好的光稳定性以及生物相容性等优异的性能。在aie的实际应用中，将其制备成纳米颗粒获得具有尺寸可调的纳米颗粒以作为荧光探针，提高成像质量以及减少在体内的累积是当前的巨大挑战。当前制备aie纳米颗粒的策略通常是纳米沉淀法、乳液法以及微流控等方法。基于这些策略，已经获得了单分散性较好的aie纳米颗粒，需要注意的是，这些策略所制备的纳米颗粒的尺寸通常在25nm以上。但该尺寸范围内的纳米颗粒由于不能透过肾脏(需要纳米颗粒的尺寸在5.5nm以下)，因而这些大尺寸的纳米颗粒难以有效地排除体外，会逐渐在肝脏等位置进行积累，从而引起炎症反应。为了获得10nm以下的超小粒径的aie纳米颗粒，目前有以下几种策略：首先是通过化学或者物理的方法将aie分子接至到特定的纳米颗粒上(其尺寸在10nm以下，通常为硅或金属颗粒)，从而获得超小粒径的aie杂化纳米颗粒，但是这种方法得到的aie杂化纳米颗粒通常具有较差的荧光发射能力，而且成像能力较差，因而会限制所得到的纳米颗粒的实际使用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种超小粒径的aie纳米颗粒的制备方法，所述方法能够制备得到平均尺寸为10nm以下(优选平均尺寸为3～10nm)的超小粒径的aie纳米颗粒。所述超小粒径的aie纳米颗粒能够解决较大粒径的aie纳米颗粒在体内大量累积到肝脏的瓶颈。

2、本发明目的是通过如下技术方案实现的：

3、一种超小粒径的aie纳米颗粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：

4、(a1)配制含有aie的溶液，其中，所述溶液中的溶剂选自邻二氯苯、环己烷、四氢呋喃、氯仿、乙腈、对二甲苯、乙醇、1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、乙醚、丙酮和乙酸中的至少一种，或上述至少一种有机溶剂和水的混合溶剂；

5、(a2)将步骤(a1)的含有aie的溶液冻结成固体，对冻结的固体进行冷冻组装，制备得到含有超小粒径的aie纳米颗粒的冻结的混合体系。

6、本发明的有益效果：

7、(1)针对传统方法制备aie纳米颗粒存在难以快速有效地形成超小粒径的瓶颈，本发明首次提出以冷冻组装法控制aie分子形成超小粒径的纳米颗粒。

8、(2)相比于纳米沉淀法、微乳液法及微流控等方法，本发明的方法可以在很短时间(如几分钟～几十分钟)内得到超小粒径的aie纳米颗粒。

9、(3)本发明为获得超小粒径的aie纳米颗粒，选择了特定的溶剂，并使所述溶液在较大的过冷度下冻结(过冷度至少为45℃以上，其中过冷度指的是冻结温度与所述溶液的熔点的差值)，在此过冷度下，溶剂分子冻结形成亚微米以下尺寸晶体的同时也会将aie均匀的分散于冻结的溶剂晶体颗粒的界面处，随后通过调控温度，控制溶剂晶体颗粒的生长，以实现对aie分子聚集的有效控制，最终得到超小粒径的aie纳米颗粒；实验证实，若冻结温度较高(过冷度小于45℃)时，aie分子在冻结的初始阶段便会发生明显的聚集，导致获得尺寸较大的aie颗粒。

10、(4)本发明所述冷冻组装过程是使冻结的溶液在固体状态下保持一定的时间，所用的冷冻组装温度应低于溶液的熔点15℃以上。实验证实，本发明所述的冷冻组装过程有利于溶液冻结后控制aie分子的聚集，有助于控制所制备的aie纳米颗粒的尺寸。与传统方法相比，本发明通过选择特定的溶剂并控制冷冻组装温度可获得超小粒径的aie纳米颗粒，其具有节约能源等优势，有利于大规模工业化生产。

11、(5)本发明提供的超小粒径的aie纳米颗粒的制备方法适用范围广，对于现有的aie分子(特别是疏水性aie分子)均适用，且实验方法简单，操作性强。本发明所述方法不仅在实验室基础研究中适用，同样满足在工业生产的需求。

技术特征：

1.一种超小粒径的aie纳米颗粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述方法还包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a1)中，所述aie选自多芳基取代的杂环或非杂环化合物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述aie选自噻咯类的aie化合物、四苯基乙烯类的aie化合物、三苯胺非平面分子类的aie化合物、二嗪类的aie化合物、咪唑类的aie化合物、吡咯类的aie化合物等中的至少一种；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述含有aie的溶液中aie的浓度为0.001～10mg/ml。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a2)中，所述冻结的温度t冻结满足t溶液的熔点-t冻结≥45℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a2)中，所述冷冻组装为：将固体升温至冷冻组装的温度，并在此温度下进行保温。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a2)中，将固体升温至冷冻组装的温度的过程中，升温的速率为0.1℃/min至15.0℃/min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a2)中，对冻结成固体的溶液进行冷冻组装时，冷冻组装的温度t冷冻组装需要低于溶液的熔点至少15℃，即t溶液的熔点-t冷冻组装≥15℃，优选的，t溶液的熔点-t冷冻组装≥20℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a2)中，所述冷冻组装的时间为1～1000分钟。

技术总结本发明涉及一种超小粒径的AIE纳米颗粒的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a1)配制含有AIE的溶液；(a2)将步骤(a1)的含有AIE的溶液冻结成固体，对冻结的固体进行冷冻组装，制备得到含有超小粒径的AIE纳米颗粒的冻结的混合体系。本发明提供的超小粒径的AIE纳米颗粒的制备方法适用范围广且实验方法简单，操作性强。本发明所述方法不仅在实验室基础研究中适用，同样满足在工业生产的需求。技术研发人员：王健君,闫泽泉,范庆瑞受保护的技术使用者：中国科学院化学研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/9