一种含氟水凝胶纳米粒子的制备和其稳定全氟化碳乳液制造技术

本发明专利技术公开了一种含氟水凝胶纳米粒子的制备和其稳定全氟化碳乳液。一种含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将乙烯基苯磺酸钠、引发剂、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、2,2

【技术实现步骤摘要】
一种含氟水凝胶纳米粒子的制备和其稳定全氟化碳乳液


[0001]本专利技术属于功能性纳米胶体
，具体涉及一种含氟水凝胶纳米粒子的制备和其稳定全氟化碳乳液。

技术介绍

[0002]液态全氟化碳化合物(PFC)是一类化学结构非常稳定的化合物，高稳定性赋予其良好的生物使用安全性。由于氧气在液态全氟化碳中具有较高的溶解度(100mL液态全氟化碳可最高溶解45mL氧气)，从上世纪70年代后，液态全氟化碳一直是人造血液研究领域中的明星分子之一。此外，由于全氟化碳的低沸点特性，在超声波的作用下可以进行气化，其可以作为超声成像对比剂，提高超声成像的精准度。近些年，随着
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F
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核磁共振技术(
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FMRI)的发展，具有较高氟含量的液态全氟化碳作为一种有效的
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FMRI探针。如何将液态全氟化碳化合物制备成具有纳米或微米尺寸结构的药剂，在有效利用其进行体内超声和
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FMRI诊断中具有重要的临床经济价值。
[0003]由于液态全氟化碳化合物中C
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F共价键间的特殊偶极
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偶极相互作用，使得液态全氟化碳化合物具有超疏水和超疏油的特性。液态全氟化碳化合物
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水的界面张力是38
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56dyn/cm。因此，如何在水性的条件下，制备具有满足超声成像和
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FMRI成像使用要求的稳定液态全氟化碳纳米/微米乳液，是需要解决的重要关键性科学和工艺问题。现阶段，不同种类性质的材料被用来制备和稳定液态全氟化碳纳米/微米乳液，包括白蛋白类生物材料、小分子表面活性剂材料、磷脂脂质体材料和高分子聚合物材料等。通过上述材料乳化稳定的纳米/微米液态全氟化碳乳液无论在稳定性方面，还是在靶向性和使用安全性等方面都取得了很好的研究成果。其中一些样品，已经成功从实验室走向临床，为多种疾病的诊断提供高效的工具，并创造了经济价值。
[0004]从液态全氟化碳纳米/微米乳液的稳定性方面来讲，上述通过利用分子类型的乳化剂稳定的乳液始终面临着稳定性差的问题。近些年，将纳米粒子充当固态表面活性剂，在提高乳液稳定性方面受到了广泛的关注。由固体纳米粒子稳定的乳液又被称为Pickering乳液。Pickering乳液具有优良稳定性的原因主要是纳米粒子的表面在水
‑
油界面被两种液体同时润湿。由于液态全氟化碳分子特殊的超疏水和超疏油特性，能够稳定液态全氟化碳纳米/微米乳液的纳米粒子需要具有被液态全氟化碳和水同时润湿的双重特性。从材料研究角度来看，具有一定的挑战。
[0005]综上所述，为进一步提高液态全氟化碳纳米/微米乳液稳定性，拓展其在超声成像、
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FMRI等相关领域中的应用，制备一种表面可以同时被超疏水液态全氟化碳润湿和水润湿的纳米粒子具有十分重要的实际意义。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种含氟水凝胶纳米粒子及其制备方法和其稳定的全氟化碳乳液。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]本专利技术第一方面提供了一种含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将乙烯基苯磺酸钠、引发剂、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、2,2
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二硫二乙醇二甲基丙烯酸酯和溶剂混合，进行聚合反应，得到含氟纳米粒子；
[0010](2)三氟乙酸、甲酸的混合溶液与所述含氟纳米粒子混合脱除叔丁酯，得到所述含氟水凝胶纳米粒子；
[0011]所述溶剂包括水、醇溶液中的至少一种。
[0012]优选地，步骤(1)中，所述乙烯基苯磺酸钠、引发剂、丙烯酸叔丁酯的质量比为2：1:(18～162)。
[0013]优选地，步骤(1)中，所述丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯的质量比为(0.1～10):1；本专利技术通过控制丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯的质量比实现纳米粒子中氟含量的调控。
[0014]优选地，步骤(1)中，所述聚合反应的温度为60～80℃；进一步优选地，步骤(1)中，所述聚合反应的温度为65～75℃；步骤(1)中的聚合反应在保护气氛下进行，具体地，保护气体可以选择氩气。
[0015]优选地，步骤(1)中，所述聚合反应的时间为14～22h；进一步优选地，步骤(1)中，所述聚合反应的时间为16～20h；再进一步优选地，步骤(1)中，所述聚合反应的时间为17～19h。
[0016]优选地，步骤(1)中，所述溶剂为水和醇的混合溶液；进一步优选地，所述水和醇的体积比为(5～13)：1。
[0017]优选地，步骤(1)中，所述引发剂包括过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种。
[0018]优选地，步骤(2)中，所述三氟乙酸和甲酸的体积比为8:2；所述三氟乙酸、甲酸的混合溶液与所述含氟纳米粒子的质量比为(50～60)：1；所述三氟乙酸、甲酸的混合溶液与所述含氟纳米粒子混合的时间为36～48h。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种含氟水凝胶纳米粒子，采用所述含氟水凝胶纳米粒子的制备方法制备得到。
[0020]优选地，所述含氟水凝胶纳米粒子的氟含量为7～40wt％。
[0021]优选地，所述含氟水凝胶纳米粒子的水合直径为100～800nm；水合直径采用动态光散射(DLS)测量。
[0022]优选地，所述含氟水凝胶纳米粒子的Zeta电位为
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30mV～
‑
20mV。
[0023]本专利技术第三方面提供了一种全氟化碳乳液，所述全氟化碳乳液包括全氟化碳和所述含氟水凝胶纳米粒子。
[0024]优选地，所述全氟化碳乳液中含氟水凝胶纳米粒子的浓度为0.1～1.5mg/mL；进一步优选地，所述全氟化碳乳液中含氟水凝胶纳米粒子的浓度为0.5～1mg/mL。
[0025]在本专利技术的一些实施例中，所述全氟化碳乳液中的全氟化碳包括十四氟己烷和全氟正戊烷中的至少一种。
[0026]本专利技术第四方面提供了一种全氟化碳乳液的制备方法，包括以下步骤：
[0027]将含氟水凝胶纳米粒子配制成水溶液，加入全氟化碳，然后进行超声乳化；所述超声乳化的时间为1～8min，所述超声乳化在冰浴条件下进行。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术公开了一种高氟含量的水凝胶纳米粒子的制备方法。实验结果表明：(1)水凝胶纳米粒子中，氟含量可有效控制在范围7％至40％以内；(2)即使在高氟含量条件下，该水凝胶纳米粒子在水中仍旧具有非常好的分散特性(PDI:<0.1)；(3)该方法制备的含氟水凝胶纳米粒子可有效地作为固体表面活性剂稳定液态全氟化碳(十四氟己烷和全氟正戊烷)Pickering乳液；利用该含氟水凝胶纳米粒子稳定液态全氟化碳Pickering乳液具有长时间的稳定性(1～90天)。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将乙烯基苯磺酸钠、引发剂、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、2,2
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二硫二乙醇二甲基丙烯酸酯和溶剂混合，进行聚合反应，得到含氟纳米粒子；(2)三氟乙酸、甲酸的混合溶液与所述含氟纳米粒子混合脱除叔丁酯，得到所述含氟水凝胶纳米粒子；所述溶剂包括水、醇溶液中的至少一种。2.根据权利要求1所述的含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙烯基苯磺酸钠、引发剂、丙烯酸叔丁酯的质量比为2：1:(18～162)。3.根据权利要求1所述的含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯的质量比为(0.1～10):1。4.根据权利要求1所述的含氟水凝胶纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚合反应的温度为60～80℃，所述聚合反应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大林，段紫薇，彭丹风，
申请(专利权)人：深圳霁因生物医药转化研究院，
类型：发明
国别省市：