熒光可調控聚合物納米粒子的合成及性能研究.pdf

1、本工作主要是通過將兩種或三種熒光團（生色團）引入聚合物納米粒子中，使其分別作為熒光共振能量轉移（FRET）的給體和受體，獲得了以聚合物納米粒子為基質的 FRET體系。通過有效調控給體與受體間的能量轉移效率，使納米粒子表現出熒光可調控的功能，為其在生物標記、細胞成像等方面的應用提供新的途徑。本論文的主要內容和結果如下：
　　1.根據FRET原理，選定了能級匹配的給體（9,10-二苯基蒽：DPA）和受體（硝基苯并二惡唑基（NBD）熒光

2、染料）。采用一步細乳液聚合的方法成功地將這兩種生色團結合進單個的納米粒子中，制得一系列兼有DPA和 NBD兩種染料的光譜特性的熒光聚合物納米粒子。通過改變納米粒子中DPA和 NBD的濃度可以獲得在單一波長激發(fā)下具有熒光發(fā)射信號可調控的系列熒光納米微球。
　　2.采用一步細乳液聚合法將（4-甲胺基-9-(2-烯丙基)-1,8-萘二甲酰亞胺（MANI，給體）和螺吡喃基團（SPMA，受體）定量定比例的共聚結合進聚合物中來制備可實現熒光可

3、逆調控的納米粒子。同時，從光譜數據中估算出納米粒子中的MANI和螺吡喃基團的含量為投料比的85~91％，而且它們之間的比例也和投料比接近。另外，在紫外光和可見光的照射下，納米粒子中的螺吡喃基團可以在開環(huán)結構（MC態(tài)）和閉環(huán)結構（SP態(tài)）之間發(fā)生可逆轉變，而MANI染料只能和MC態(tài)螺吡喃之間才能夠發(fā)生有效的FRET，從而可利用光來實現對納米粒子中MANI熒光發(fā)射的可逆調控。研究結果表明，這種納米粒子在紫外/可見光的照射下，顯示出良好的光可

4、逆性、光穩(wěn)定性和相對較快的光響應特征。
　　3.通過使用可聚合表面活性劑 PEO-R-MA-40，并結合一步細乳液聚合的方法，我們成功地將兩種能級匹配良好的熒光團烯丙基熒光素（FBP，給體）和螺吡喃基團（SPMA，受體）通過共價鍵的方式結合進了兩親性聚合物納米粒子中，大大提高了聚合物納米粒子在水溶液中的穩(wěn)定性。在紫外和可見光交替照射下，可利用螺吡喃結構的可逆異構來調控FBP的熒光強度。該新型兩親性熒光可調控聚合物納米粒子不僅表現出

5、相對更高的穩(wěn)定性和較快的光響應速度，而且還具有更突出的光致可逆調控效果。
　　4.采用細乳液聚合方法，我們將4-乙氧基-9-(2-烯丙基)-1,8-萘二甲酰亞胺（EANI）、4-胺基-7-硝基-N-烯丙基苯并[1,2,5]惡二唑（NBDAA）和螺吡喃基團（SPMA）通過共價鍵方式成功結合進單個納米粒子中，制備得到多色熒光可調控的聚合物納米粒子。在可見光照射下，粒子中的螺吡喃基團表現出無熒光的SP態(tài)，改變兩種染料（EANI和NBDA