纳米颗粒及其制备方法和应用、药剂技术

本发明专利技术公开了一种纳米颗粒及其制备方法和应用、药剂，涉及纳米颗粒技术领域。本发明专利技术的纳米颗粒包括金纳米棒内核和包覆在金纳米棒外表面的银壳层，金纳米棒的纵横比为4‑8，进一步可制成Au/Ag/Au纳米棒或Au/Ag/Au纳米星。本发明专利技术纳米颗粒的LSPR最大吸收峰波长落在近红外二区，较红外一区光热转化效率更高，光热治疗效果好，更有利于细菌细胞的消融。光声成像具有更高组织穿透深度，高时间和高空间分辨率。外部Ag壳释放的Ag

Nanoparticles and their preparation methods, applications and pharmaceuticals

The invention discloses a nanoparticle, its preparation method, application and reagent, and relates to the technical field of nanoparticles. The nanoparticles of the invention include gold nanorod core and silver shell coated on the outer surface of the gold nanorod. The aspect ratio of the gold nanorod is 4 8, and further can be made into Au/Ag/Au nanorods or Au/Ag/Au nanostars. The maximum absorption peak wavelength of the LSPR of the nanoparticles of the invention falls in the near infrared region, which has higher photothermal conversion efficiency than the infrared region, better photothermal treatment effect, and more favorable for the ablation of bacterial cells. Photoacoustic imaging has higher tissue penetration depth, high temporal and spatial resolution. Ag Released from External Ag Shell

【技术实现步骤摘要】
纳米颗粒及其制备方法和应用、药剂
本专利技术涉及纳米颗粒
，具体而言，涉及一种纳米颗粒及其制备方法和应用、药剂。
技术介绍
抗生素的发现曾经从致命的感染中拯救了数百万人的生命，然而伴随着抗生素的长期不规范使用，耐药细菌已成为全球性的问题；其中最严重的是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicilin-resistantStaphylococcusaureus,MRSA)。至20世纪80年代，MRSA散布至世界各地，成为临床常见病原菌之一。近年来，MRSA检出率呈上升趋势，可导致中毒休克综合症和化脓性感染等疾病，普通抗菌药物治疗无效，病死率高。目前MRSA已出现多重耐药，对人类健康威胁日益严重，给临床治疗带来严峻挑战。因此研发能有效控制耐药细菌感染的新策略，即不依赖抗生素的传统治疗方案，成为抗菌素研究的热点。人们已经进行了许多努力来开发抗微生物试剂。在这方面，物理灭菌方法，例如热灭菌、湿热灭菌、紫外线灭菌、辐射和微波灭菌是有用的替代方式，但这些方法往往会对生物系统造成损害。在这种情况下，光热疗法成为一种新的替代选择。光热疗法的功效依赖于激光照射的能量吸收和纳米材料的热转换效率。在近红外区域，两个生物透明窗口分别位于650-900nm(第一个近红外窗口，近红外一区)和900-1700nm(第二个近红外窗口，近红外二区)，其中水、血液和软组织可以最大程度地被穿透。近红外光已被认为是光热治疗中最合适的激光辐射，并且可以最大限度地辐射穿透深部组织。金晶格可以将吸收的光能转换成均匀的热能，通过声子－声子弛豫转移到周围介质，使金成为光热治疗较有前途的试剂。金纳米颗粒与激光的结合已被用于检测和杀灭各类细菌。不同形状的纳米金，最强吸收峰不同，当用近红外激光照射时，被吸收的振荡电子的动能被转换成热，随后在期望的位置产生高温，这些称为“光学纳米加热器”。金纳米棒具有较大的吸收表面积、优异的光稳定性和良好的生物相容性，且容易用抗体修饰，成为光热灭菌优异材料。M.ShahnawazKhan等采用金纳米棒和激光辅助直接对小鼠的伤口感染进行光热治疗，有效地杀死细菌菌落[J.Ind.Eng.Chem.,2016,36:49-58.]。YuejingZhu等采用由溶剂蒸发原理驱动的限域对流纳米颗粒装配技术来制备均匀的二维或三维的金纳米棒阵列，在激光照射下，最高浓度的金纳米棒阵列可以杀灭98％的大肠杆菌[ACSApplMaterInterfaces.2014,6(17):15078-85.]。目前的金纳米材料的光热抗菌通常局限于近红外一区的光热治疗，但是一区的光热治疗组织穿透深度较浅，光热治疗效果较差，光声成像的空间分辨率较低，而且具有较高的自发荧光背景。因此，所期望的是提供一种新的金纳米材料，其能够解决上述问题中的至少一个。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种纳米颗粒，核为纵横比为4-8的金纳米棒，壳为银壳，该纳米棒的局域表面等离子体共振光谱最大吸收峰波长落在近红外二区，光热治疗效果好，外部Ag壳释放的Ag+的抗菌作用和内部Au的光热灭菌作用协同配合，杀菌效率高。本专利技术的目的之二在于提供一种上述纳米颗粒的制备方法，该方法简单易行、可控性和可操作性强。本专利技术的目的之三在于提供一种上述纳米颗粒或上述纳米颗粒的制备方法制得的纳米颗粒在制备光声成像造影剂或细菌感染诊疗剂中的应用。本专利技术的目的之四在于提供一种药剂，包括上述纳米颗粒或上述纳米颗粒的制备方法制得的纳米颗粒。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，提供了一种纳米颗粒，包括金纳米棒内核和包覆在所述金纳米棒外表面的银壳层，所述金纳米棒的纵横比为4-8。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，所述金纳米棒的纵横比为6-8，优选为7-8。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，所述银壳层的厚度为1-20nm，优选为5-10nm。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，所述银壳层的外表面还包覆有金壳层；所述纳米颗粒呈棒形；优选地，所述金壳层的厚度为1-20nm，优选为5-10nm。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，所述银壳层的外表面还包覆有金壳层；所述纳米颗粒呈星形；优选地，星形纳米颗粒的粒径为10-200nm，优选为30-150nm，进一步优选为50-100nm。第二方面，提供了一种上述纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：在金纳米棒表面生长银壳层，得到Au/Ag纳米棒；优选地，在金纳米棒表面生长银壳层的步骤包括：向金纳米棒-水分散液中加入表面活性剂溶液、银源溶液和还原剂溶液混合反应，得到Au/Ag纳米棒；优选地，金纳米棒-水分散液中金纳米棒浓度为4-10μg/mL；和/或，表面活性剂溶液的浓度为0.01-10wt％；和/或，银源溶液的浓度为0.01-20mmol/L；和/或，还原剂溶液的浓度为0.01-2mol/L；优选地，金纳米棒-水分散液、表面活性剂溶液、银盐溶液和还原剂溶液的体积比为(0.1-20):(0.1-20):(0.1-20):(0.1-20)；优选地，反应时间为60-360min；优选地，混合反应液的pH为10-12。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，采用种子介导生长法制备金纳米棒，优选采用种子介导的银助生长法制备金纳米棒；优选地，金纳米棒的制备方法包括以下步骤：将生长溶液与种子溶液充分混合，静置生长得到金纳米棒；其中，生长溶液含有金源、表面活性剂、银源和还原剂，种子溶液含有金源、表面活性剂和新鲜冰冷的还原剂；优选地，生长溶液与种子溶液的体积比为(0.1-10):(0.1-10)；优选地，生长溶液中金源的浓度为0.01-0.5mmol/L，表面活性剂的浓度为0.01-0.5mol/L，银源的浓度为0.1-50mmol/L，还原剂的浓度为0.1-50mmol/L；优选地，种子溶液中金源的浓度为0.1-10mmol/L，表面活性剂的浓度为0.01-0.5mol/L，还原剂的浓度为0.01-0.5mol/L；优选地，静置生长温度为25-30℃，静置生长时间为60-180min；优选地，金纳米棒的制备方法包括以下步骤：(a)每0.1-20mL的0.1-2mol/L的金源溶液加入0.1-20mL0.1-1mol/L的表面活性剂溶液中，混合均匀；然后，逐滴加入0.1-200μL0.1-2mol/L的银源溶液混合均匀；60-3600min后加入0.1-2mL0.1-2mol/L的还原剂溶液混合均匀；(b)将步骤(a)得到的溶液用1-1500W的细胞破碎设备进行分散，加入0.1-200μL0.1-2mol/L新鲜冰冷的还原剂溶液，细胞破碎设备处理1-10min后超声混合60-3600min，得到金纳米棒。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，所述方法还包括得到Au/Ag纳米棒后在Au/Ag纳米棒表面生长金壳层，得到Au/Ag/Au纳米棒的步骤；优选地，在Au/Ag纳米棒表面生长金壳层的步骤包括：向Au/Ag纳米棒-水分散液中加入表面活性剂溶液、还原剂溶液和金源溶液混合反应，得到Au/Ag/Au纳米棒；优选地，所述方法还包括得到Au/Ag纳米棒后在Au/Ag纳米棒表面生长金壳层，生长金壳层时降低金的生长速率，得到Au/Ag/Au纳米星的步骤；优选地，在Au/A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米颗粒，其特征在于，包括金纳米棒内核和包覆在所述金纳米棒外表面的银壳层，所述金纳米棒的纵横比为4‑8。

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒，其特征在于，包括金纳米棒内核和包覆在所述金纳米棒外表面的银壳层，所述金纳米棒的纵横比为4-8。2.按照权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述金纳米棒的纵横比为6-8，优选为7-8。3.按照权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于，所述银壳层的厚度为1-20nm，优选为5-10nm。4.按照权利要求1-3任一项所述的纳米颗粒，其特征在于，所述银壳层的外表面还包覆有金壳层；所述纳米颗粒呈棒形；优选地，所述金壳层的厚度为1-20nm，优选为5-10nm。5.按照权利要求1-3任一项所述的纳米颗粒，其特征在于，所述银壳层的外表面还包覆有金壳层；所述纳米颗粒呈星形；优选地，星形纳米颗粒的粒径为10-200nm，优选为30-150nm，进一步优选为50-100nm。6.一种权利要求1-5任一项所述的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在金纳米棒表面生长银壳层，得到Au/Ag纳米棒；优选地，在金纳米棒表面生长银壳层的步骤包括：向金纳米棒-水分散液中加入表面活性剂溶液、银源溶液和还原剂溶液混合反应，得到Au/Ag纳米棒；优选地，金纳米棒-水分散液中金纳米棒浓度为4-10μg/mL；和/或，表面活性剂溶液的浓度为0.01-10wt％；和/或，银源溶液的浓度为0.01-20mmol/L；和/或，还原剂溶液的浓度为0.01-2mol/L；优选地，金纳米棒-水分散液、表面活性剂溶液、银盐溶液和还原剂溶液的体积比为(0.1-20):(0.1-20):(0.1-20):(0.1-20)；优选地，反应时间为60-360min；优选地，混合反应液的pH为10-12。7.按照权利要求6所述的纳米颗粒的制备方法，其特征在于，采用种子介导生长法制备金纳米棒，优选采用种子介导的银助生长法制备金纳米棒；优选地，金纳米棒的制备方法包括以下步骤：将生长溶液与种子溶液充分混合，静置生长得到金纳米棒；其中，生长溶液含有金源、表面活性剂、银源和还原剂，种子溶液含有金源、表面活性剂和新鲜冰冷的还原剂；优选地，生长溶液与种子溶液的体积比为(0.1-10):(0.1-10)；优选地，生长溶液中金源的浓度为0.01-0.5mmol/L，表面活性剂的浓度为0.01-0.5mol/L，银源的浓度为0.1-50mmol/L，还原剂的浓度为0.1-50mmol/L；优选地，种子溶液中金源的浓度为0.1-10mmol/L，表面活性剂的浓度为0.01-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海荣，胡德红，盛宗海，刘新，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44