一种无表面活性剂制备金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的方法及该复合光热试剂技术

一种无表面活性剂制备金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的方法及该复合光热试剂，属于功能材料技术领域。银纳米粒子与氯金酸进行电位差取代反应，再以白藜芦醇为还原剂和包覆剂，一步合成和包覆金纳米粒子，得到复合光热试剂。该复合光热试剂不但具有光热作用，且由于白藜芦醇的引入，具备了抗氧化活性，还能够对癌细胞的增值起到抑制作用，因此该纳米复合光热试剂具备了多功能性；并且由于白藜芦醇壳层的包覆，使材料更具备更好的生理环境稳定性和光热稳定性；除此之外，该方法没有使用任何毒性表面活性剂配体，因而大大降低了材料的生物毒性，提高了材料的生物相容性，同时也避免了除去表面活性剂配体和进行纳米粒子表面修饰等繁琐的操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料
，具体涉及一种无表面活性剂制备金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的方法及该复合光热试剂，该复合光热试剂具有光热作用和抗氧化活性。
技术介绍
相比于化疗放射疗法等传统癌症治疗方法，光热治疗由于其对人体较低的损伤而受到广泛关注。光热治疗是指利用光热试剂吸收近红外光产热，局部定位的杀死肿瘤细胞的特异性强的癌症治疗方法。光热试剂的种类繁多，主要分为无机纳米粒子(包括贵金属金、钯、铂纳米粒子，四氧化三铁纳米粒子，半导体硫化铜纳米粒子等)，以及有机聚合物纳米粒子。但是，为了进一步增强光热试剂的癌症治疗效果，多功能纳米复合光热试剂的制备受到广泛研究。在众多的多功能纳米复合光热试剂中，其中一种由无机纳米粒子作为主体结构，再修饰上功能性聚合物、或化疗药物、或生物活性分子等以实现光热治疗协同化疗或者靶向治疗等多功能集成的纳米结构备受关注。因此为了制备这种多功能纳米复合光热试剂，在纳米粒子表面引入功能性基团用来负载药物、基因、抗体等是非常必要的。而对于采用表面活性剂方法制备的纳米粒子来说，在引入功能性基团之前，还要进行复杂的表面修饰以除去表面活性剂或者包埋表面活性剂来降低纳米粒子的生物毒性。因此，采用表面活性剂方法制备的纳米粒子来构筑多功能的纳米复合光热试剂是非常复杂的，并且每一步的分离除杂都会无法避免的造成材料的浪费。所以，如果能够一步合成具有光热作用和癌症抑制作用的多功能纳米复合光热试剂，从而免去为了降低生物毒性或负载药物等进行的复杂表面修饰是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用胶体化学的合成方法在水溶液中以无表面活性剂法大批量制备的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂及其制备方法。本专利技术使用白藜芦醇为还原剂和包覆剂的原因是：首先白藜芦醇是一种广泛存在于葡萄、虎杖中的天然多酚化合物，其酚羟基不但具有还原性，还能够清除自由基，具备抗氧化活性和癌症抑制作用，即对于癌症的起始、增殖和发展三个阶段具有明显的抑制作用，因此为合成的纳米复合光热试剂提供了多功能性的可能；除此之外，白藜芦醇的多羟基可以在金纳米粒子表面与之共价连接，白藜芦醇分子之间可以通过氢键、范德华力等作用力在金纳米粒子表面形成壳层，因此为合成的纳米复合光热试剂提供了具有壳层包覆的可能性。综上所述，我们首先将银纳米粒子与氯金酸进行电位差取代反应，再以白藜芦醇为还原剂和包覆剂，一步合成和包覆金纳米粒子，得到金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂。该纳米复合光热试剂不但具有光热作用，且由于白藜芦醇的引入，使之具备了抗氧化活性，还能够对癌细胞的增值起到抑制作用，因此该纳米复合光热试剂具备了多功能性；并且由于白藜芦醇壳层的包覆，使材料更具备更好的生理环境稳定性和光热稳定性；除此之外，该方法没有使用任何毒性表面活性剂配体，因而大大降低了材料的生物毒性，提高了材料的生物相容性，同时也避免了除去表面活性剂配体和进行纳米粒子表面修饰等繁琐的操作。该金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的制备方法简单，避免了材料的浪费，绿色环保，室温下便可大量制备，因此是一个可以用于癌症多功能治疗的有益材料。本专利技术所述的采用胶体化学合成方法，以白藜芦醇为还原剂和包覆剂的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的无表面活性剂制备方法，其步骤如下：(1)首先，制备不同粒径但尺寸均一的银纳米粒子水溶液：将含有5mM弱还原剂和0.01mM单宁酸的100mL水溶液加热至沸腾，然后加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；15～20分钟后，从该反应体系中吸取19.5mL反应液，加入16.5mL去离子水，然后加热整个体系，待溶液温度稳定在85～95℃时，加入500uL、25mM的弱还原剂水溶液和1.5mL、2.5mM的单宁酸水溶液，再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；然后将“15～20分钟后，……再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液”操作步骤重复1～20次后得到尺寸为15～140nm的银纳米粒子水溶液；冷却至室温后将溶液5500～12500转/分钟5～10分钟离心，离心产物定溶至去离子水中，得到银纳米粒子尺寸为15～140nm、银原子浓度为3mM的尺寸均一的银纳米粒子水溶液；(2)将氯金酸与白藜芦醇在水溶液中搅拌15～18分钟进行充分络合反应，调节溶液pH为1.0～2.5，再加入步骤(1)制备的银纳米粒子水溶液触发反应，溶液总体积为10mL，其中氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.2～0.6mM:0.12～1.2mM；反应15～30分钟后，再于4500～8000转/分钟条件下离心5～10分钟，收集沉淀后将其浸泡在5～10mL的饱和可溶性氯盐水溶液中24～48小时，以除去吸附在金@白藜芦醇纳米粒子表面的氯化银；然后用5～10mL去离子水稀释上述溶液，再于4500～8000转/分钟条件下离心5～10分钟，重复稀释离心步骤3～5次，最后即得到具有中空结构、白藜芦醇包覆的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂。通过调节氯金酸、白藜芦醇和不同尺寸的银纳米粒子的用量比例以及溶液的pH，即可调节粒子的尺寸和表面等离子共振峰的位移，金粒子核的尺寸范围为50～200nm，白藜芦醇壳层的尺寸范围为2～10nm，该复合光热试剂的表面等离子共振峰位移范围为620～1000nm。本方法中制备银纳米粒子水溶液时使用的弱还原剂可以是柠檬酸钠、维生素C、草酸或葡萄糖；本方法中调节溶液pH可以使用硝酸和盐酸；本方法中可溶性氯盐可以是氯化钠、氯化钾、氯化镁。附图说明图1：对应实施例2，使用的银纳米粒子的尺寸为60nm，反应pH为1.5，氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.6mM:0.36mM。得到的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂，金的尺寸为100nm，白藜芦醇壳层厚度为8nm，表面等离子共振峰为810nm。(a)透射电镜照片，(b)紫外光谱图。图2：对应实施例4，使用的银纳米粒子的尺寸为60nm，反应pH为1.0，氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.6mM:0.36mM。得到的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂，金的尺寸为100nm，白藜芦醇壳层厚度为8nm，表面等离子共振峰为920nm。(a)透射电镜照片，(b)紫外光谱图。图3：对应实施例6，使用的银纳米粒子的尺寸为60nm，反应pH为1.5，氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.6mM:0.12mM。得到的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂，金的尺寸为120nm，白藜芦醇壳层厚度为6nm，表面等离子共振峰为720nm。(a)透射电镜照片，(b)紫外光谱图。图4：对应实施例7，使用的银纳米粒子的尺寸为60nm，反应pH为1.5，氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.6mM:1.2mM。得到的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂，金的尺寸为70nm，白藜芦醇壳层厚度为9nm，表面等离子共振峰为1000nm。(a)透射电镜照片，(b)紫外光谱图。图5：对应实施例8，使用的银纳米粒子的尺寸为60nm，反应pH为1.5，氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.2mM:0.36mM。得到的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂，金的尺寸为80nm，白藜芦醇壳层厚度为2nm，表面等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无表面活性剂制备金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的方法，其步骤如下：(1)首先，制备不同粒径但尺寸均一的银纳米粒子水溶液：将含有5mM弱还原剂和0.01mM单宁酸的100mL水溶液加热至沸腾，然后加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；15～20分钟后，从该反应体系中吸取19.5mL反应液，加入16.5mL去离子水，然后加热整个体系，待溶液温度稳定在85～95℃时，加入500uL、25mM的弱还原剂水溶液和1.5mL、2.5mM的单宁酸水溶液，再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；然后将“15～20分钟后，……再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液”操作步骤重复1～20次后得到尺寸为15～140nm的银纳米粒子水溶液；冷却至室温后将溶液5500～12500转/分钟5～10分钟离心，离心产物定溶至去离子水中，得到银纳米粒子尺寸为15～140nm、银原子浓度为3mM的尺寸均一的银纳米粒子水溶液；(2)将氯金酸与白藜芦醇在水溶液中搅拌15～18分钟进行充分络合反应，调节溶液pH为1.0～2.5，再加入步骤(1)制备的银纳米粒子水溶液触发反应，溶液总体积为10mL，其中氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.2～0.6mM:0.12～1.2mM；反应15～30分钟后，再于4500～8000转/分钟条件下离心5～10分钟，收集沉淀后将其浸泡在5～10mL的饱和可溶性氯盐水溶液中24～48小时，以除去吸附在金@白藜芦醇纳米粒子表面的氯化银；然后用5～10mL去离子水稀释上述溶液，再于4500～8000转/分钟条件下离心5～10分钟；重复上述稀释离心步骤3～5次，最后得到具有中空结构、白藜芦醇包覆的金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂。...

【技术特征摘要】
1.一种无表面活性剂制备金@白藜芦醇多功能纳米复合光热试剂的方法，其步骤如下：(1)首先，制备不同粒径但尺寸均一的银纳米粒子水溶液：将含有5mM弱还原剂和0.01mM单宁酸的100mL水溶液加热至沸腾，然后加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；15～20分钟后，从该反应体系中吸取19.5mL反应液，加入16.5mL去离子水，然后加热整个体系，待溶液温度稳定在85～95℃时，加入500uL、25mM的弱还原剂水溶液和1.5mL、2.5mM的单宁酸水溶液，再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液；然后将“15～20分钟后，……再加入1mL、25mM的硝酸银水溶液”操作步骤重复1～20次后得到尺寸为15～140nm的银纳米粒子水溶液；冷却至室温后将溶液5500～12500转/分钟5～10分钟离心，离心产物定溶至去离子水中，得到银纳米粒子尺寸为15～140nm、银原子浓度为3mM的尺寸均一的银纳米粒子水溶液；(2)将氯金酸与白藜芦醇在水溶液中搅拌15～18分钟进行充分络合反应，调节溶液pH为1.0～2.5，再加入步骤(1)制备的银纳米粒子水溶液触发反应，溶液总体积为10mL，其中氯金酸、白藜芦醇以及银纳米粒子的浓度比例为1mM:0.2～0.6mM:0.12～1.2mM；反应15～30分钟后，再于4500～8000转/分钟条件下离心5～10分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皓，王文婧，荣莉，唐琪，杨柏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22