多齿聚合物及其制备方法与在金纳米星表面修饰中的应用

：本发明涉及纳米材料，具体涉及一种多齿聚合物及其制备方法与在金纳米星表面修饰中的应用。

背景技术

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背景技术：

1、金纳米材料因其在催化、光子学、表面增强拉曼光谱(sers)和生物应用等方面的优异功能而长期以来受到人们的广泛关注。近年来，非球形金纳米颗粒已经成为这一领域的焦点，非球形纳米颗粒的光学和电子性质不仅依赖于尺寸，还依赖于形状。尖端各向异性纳米粒子可以提供明显更大的近场增强，称为尖端的“热点”区域。近年来研究较多的具有尖端的纳米粒子是金纳米星，金纳米星是由球形核心产生的尖状纳米颗粒。近年来，作为一种新型材料，因为其分支突出的圆形结构而受到越来越广泛的关注。与球体、立方体和棒状金纳米颗粒相比，分支非常尖锐的金纳米星表现出更强的sers增加。这种多尖刺纳米颗粒在各种基础研究和应用方面显示出了巨大的前景，特别是在sers方面。金纳米星(gns)由于其独特的星形几何形状而具有巨大的治疗潜力，可显著增强光吸收，并由于等离子体效应提供高光子-热转换效率，已被用于各种癌症的有效光热治疗。

2、裸露的金纳米星在水中分散性差，容易聚集，限制了其在生物医学领域的应用。为了提高裸gns的稳定性、单分散性和水溶性，gns表面可以通过聚乙二醇(peg)、牛血清白蛋白(bsa)等分子进行修饰。例如，含硫化合物特别是硫醇及二硫化物极易与金形成au-s键以及咪唑上n原子也可以与金进行配位，使得金纳米粒子可以快速地进行相转移并且具有长期的胶体稳定性；此外，在配体结构中加入peg片段可以显著提高金纳米颗粒在水中的分散性；在金纳米星表面连接一些带有氨基和羧基等官能团的配体结构，可以增强金纳米星的可修饰性。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、针对金纳米星存在的稳定性差和分散性差等问题，本发明提供了一种多齿聚合物修饰金纳米星颗粒的方法，通过将多齿聚合物包覆到金纳米星颗粒表面，可以显著地提高金纳米星的胶体稳定性，并且多齿聚合物上的peg配体可以使金纳米星具有良好的水分散性，同时引入的氨基和羧基等官能团使金纳米星易于修饰。

2、本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

3、本发明的第一个目的是提供一种多齿聚合物的制备方法，先由丙烯酰氯和n-羟基琥珀酰亚胺通过酯化反应得到聚合单体，然后由聚合单体、引发剂和链转移剂通过聚合反应得到聚合物母体，最后将配体接枝到聚合物母体上得到多齿聚合物。

4、本发明的第二个目的是提供一种通过前述的制备方法制备得到的多齿聚合物。

5、本发明的第三个目的是提供前述的多齿聚合物在金纳米星表面修饰中的应用。

6、本发明的有益效果是：采用本发明制备的多齿聚合物修饰的金纳米星颗粒相比于表面带有ctab的金纳米星颗粒具有更好的长期胶体稳定性(在不同ph条件下、高浓度盐溶液条件下以及不同浓度的bsa/hsa条件下保持长期的稳定性)，经过多次冷冻-解冻、冻干-分散后依旧可以具有很好的水分散性，同时活性基团的引入增加了金纳米星颗粒表面的可修饰性。

技术特征：

1.一种多齿聚合物的制备方法，其特征在于：先由丙烯酰氯和n-羟基琥珀酰亚胺通过酯化反应得到聚合单体，然后由聚合单体、引发剂和链转移剂通过聚合反应得到聚合物母体，最后将配体接枝到聚合物母体上得到多齿聚合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述丙烯酰氯与n-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为(1.1-1.5):1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述酯化反应在缚酸剂存在下进行；所述缚酸剂为三乙胺、吡啶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述链转移剂为2-氰丙基-2-基苯并二硫；

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：所述聚合单体、引发剂与链转移剂的摩尔比为(50-100):1:0.1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚合反应在氮气条件下进行，反应温度为70-80℃，反应时间为15-18h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述配体为含有活性基团的化合物，所述活性基团包括氨基、羧基、羟基中的至少一种；

8.通过权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的多齿聚合物。

9.根据权利要求8所述的多齿聚合物，其特征在于：所述多齿聚合物的数均分子量mn＝8500-17000。

10.权利要求8或9所述的多齿聚合物在金纳米星表面修饰中的应用。

技术总结
本发明公开了一种多齿聚合物及其制备方法与在金纳米星表面修饰中的应用，涉及纳米材料技术领域，先由丙烯酰氯和N‑羟基琥珀酰亚胺通过酯化反应得到聚合单体，然后由聚合单体、引发剂和链转移剂通过聚合反应得到聚合物母体，最后将配体接枝到聚合物母体上得到多齿聚合物；采用本发明制备的多齿聚合物修饰的金纳米星颗粒具有更好的长期胶体稳定性，经过多次冷冻‑解冻、冻干‑分散后依旧可以具有很好的水分散性，同时活性基团的引入增加了金纳米星颗粒表面的可修饰性。

技术研发人员：张小倩,耿军龙,刘正杰,张瑞龙,韩光梅,张忠平
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29