本发明属于界面修饰领域，具体涉及一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法。
背景技术：
1、金纳米粒子因具有优异的光物理性质，在生物医学领域具有广泛的应用，如生物探针，生物医学成像，药物递送载体，光热光声治疗等。而具有较高的表面能的金纳米粒子在热力学上不稳定，容易聚集沉淀，进而导致其表面等离子体共振特征吸收峰的消失。为了提高金纳米粒子的稳定性，通常需要对金纳米粒子进行表面修饰。目前常用的表面修饰方法有传统的合成配体修饰，有机/无机聚合物修饰，金属壳层修饰及生物大分子修饰等。但在生物医学领域中时，如何可控地修饰金纳米粒子的表面以提高其在复杂生理环境中的稳定性仍然面临着巨大的挑战。因此，发展一种稳定的交联聚合物壳层修饰的金纳米粒子的制备方法在生物医学领域具有很好的应用前景。现利用原位自由基聚合的方法制备一种稳定的金纳米胶囊，该方法可包裹不同尺寸金纳米粒子（3.7 nm, 6 nm, 9 nm, 13 nm, 22.5nm, 30 nm, 40 nm等），并具有优异的稳定性，有利于进一步应用于生物医学领域。
2、目前已报道在生物大分子表面利用原位自由基聚合的方法进行表面修饰（yan m,du j, gu z, et al. a novel intracellular protein delivery platform based onsingle-protein nanocapsules [j]. nat nanotechnol, 2010, 5(1): 48-53.），具体步骤为：（1）将生物大分子与n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯溶液混合，得表面修饰有双键的蛋白；（2）在连接双键的生物大分子溶液中加入单体、交联剂、催化剂、引发剂，在生物大分子表面进行原位自由基聚合得到生物大分子纳米胶囊，但该修饰方法尚未应用于无机纳米粒子领域。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法。通过对不同尺寸金纳米粒子（3.7 nm-40 nm）进行表面修饰，均可成功地包裹成金纳米胶囊。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其步骤如下：
4、步骤一：制备金纳米粒子溶液；
5、步骤二：将步骤一的金纳米粒子溶液和巯基聚乙二醇氨基溶液混合反应，得到巯基聚乙二醇氨基修饰的金纳米粒子溶液；
6、步骤三：向步骤二的巯基聚乙二醇氨基修饰的金纳米粒子溶液中加入n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯溶液反应，得到n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液；
7、步骤四：在反应容器中加入含有双键的丙烯酰类聚合单体、交联剂和缓冲溶液，得到混合溶液，然后将步骤三的n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液加入上述混合溶液中，再加入四甲基乙二胺溶液搅拌均匀，最后加入过硫酸铵溶液反应，得到金纳米胶囊。
8、优选的，步骤一中金纳米粒子的粒径为3.7 nm-40 nm。
9、优选的，所述的金纳米粒子溶液、巯基聚乙二醇氨基溶液和n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯溶液的体积比为1：（0.06-0.2）：（0.051-0.185）。
10、优选的，步骤二所述反应的温度为室温，反应的时间为12-24h。
11、优选的，步骤三所述反应的温度为室温，反应的时间为4h以上。
12、优选的，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体为丙烯酰胺、n-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸酯-聚乙二醇-琥珀酰亚胺羧甲基酯中的一种或几种。
13、优选的，步骤四所述的交联剂为n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、甘油 1,3-二异丁烯酸酯、二甲基丙烯酸酐油脂或聚乙二醇二丙烯酸酯。
14、优选的，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体、交联剂、n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液、四甲基乙二胺溶液和过硫酸铵溶液的体积比为35.5:15.4:500:5.9:22.8。
15、优选的，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体的浓度为200 mg/ml，n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液的浓度为1 mg/ml，四甲基乙二胺溶液的浓度为775 mg/ml，过硫酸铵溶液的浓度为100 mg/ml。
16、优选的，步骤四所述反应的温度为室温，反应的时间为2h以上。
17、本发明的有益效果
18、本发明提供一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，该纳米胶囊是以金纳米粒子为核，聚合物为壳的具有交联结构的纳米结构。该方法利用原位自由基聚合的手段应用于金纳米粒子的表面修饰，在金纳米粒子表面引入双键聚合位点并引发原位自由基聚合，相对于现有的金纳米粒子的修饰方法，本发明利用原位自由基聚合的方法，在金纳米粒子表面修饰双键作为聚合位点，加入单体和交联剂，在temed和aps引发体系下，在金纳米粒子表面聚合修饰了一层交联的聚合物壳层，有效提高了其稳定性，另外，本发明的金纳米胶囊的单体选择灵活性为其表面性质提供了精确调控的可能性。特别是，采用丙烯酸酯-聚乙二醇-琥珀酰亚胺羧甲基酯作为单体，能够在金纳米胶囊表面引入特定的反应位点。这些位点能够有效地偶联生物分子，从而赋予金纳米胶囊长循环的特性。这一改性策略显著提升了金纳米胶囊在生物医学领域的应用潜力，使其成为理想的药物递送和生物成像载体。
1.一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤一中金纳米粒子的粒径为3.7 nm-40 nm。
3.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，所述的金纳米粒子溶液、巯基聚乙二醇氨基溶液和n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯溶液的体积比为1：（0.06-0.2）：（0.051-0.185）。
4.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤二所述的反应的温度为室温，反应的时间为12-24h。
5.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤三所述反应的温度为室温，反应的时间为4h以上。
6.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体为丙烯酰胺、n-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸酯-聚乙二醇-琥珀酰亚胺羧甲基酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤四所述的交联剂为n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、甘油 1,3-二异丁烯酸酯、二甲基丙烯酸酐油脂或聚乙二醇二丙烯酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体、交联剂、n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液、四甲基乙二胺溶液和过硫酸铵溶液的体积比为35.5:15.4:500:5.9:22.8。
9.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤四所述的含有双键的丙烯酰类聚合单体的浓度为200 mg/ml，n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯修饰的金纳米粒子溶液的浓度为1 mg/ml，四甲基乙二胺溶液的浓度为775 mg/ml，过硫酸铵溶液的浓度为100 mg/ml。
10.根据权利要求1所述的一种稳定且表面性质可调的金纳米胶囊的制备方法，其特征在于，步骤四所述反应的温度为室温，反应的时间为2h以上。
