[发明专利]一种纳米金棒/水滑石的复合材料及其作为光热剂、肿瘤抑制剂的应用

说明书

本发明涉及一种纳米金棒/水滑石的复合材料及其作为光热剂、肿瘤抑制剂的应用。本发明将纳米金棒(GNR)与水滑石(LDH)纳米团簇有效结合，让水滑石核吸附在纳米金棒上并晶化生长，其结合了水滑石的高生物相容性与纳米金棒的光热效应的特点。所述纳米金棒/水滑石的复合材料具有低细胞毒性、稳定性强、光热性能优异等优点，可用于杀菌和肿瘤抑制。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米金棒/水滑石的复合材料及其作为光热剂、肿瘤抑制剂的应用。

背景技术

随着抗生素的频繁使用，多药耐药细菌的种类越来越多，抗菌药物的疗效越来越差，致使人类健康面临着极大的挑战。激光光热治疗法是一种利用引入光吸收分子，并使用合适的光源照射，来使分子周边产生热量从而达到治疗效果的方法。为了实现非损伤性的治疗，波长范围在700-1100nm的近红外光是高度理想的光源，因为它有最小的生物组织吸收和较长穿透深度。这种方法利用外加能量，在含有细菌内及周边产生一定范围的高温，从而达到杀死细菌而不损伤正常细胞的目的。同时，由于杀灭机理是通过温度杀菌，所以不易产生耐药性。

近些年来，一些带有近红外吸收性质的纳米材料受到人们的广泛关注，如金纳米材料(纳米棒、纳米笼、纳米壳等)，钯纳米片，碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管等)以及其他化合物。而在这些材料之中，纳米金棒由于它在700-900nm波长处有着极强的吸收，同时拥有较长的体内循环时间等特点脱颖而出。但是因为纳米金棒的表面修饰物多为有极大生物毒性的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，且表面配体替换并不能完全进行，所以致使纳米金棒在抗癌抗菌领域的应用受到了一定的限制。因此，引入水滑石作为纳米金棒的载体，在不改变纳米金棒的条件下，极大的提升了其生物相容性，明显降低了生物毒性，同时可以干燥为固体存放，拥有更强的稳定性和更长的保质期。由于激光光热疗法的抑菌机理与普通小分子抗生素的抑菌机理有着显著的不同，因此研究金棒/水滑石纳米复合材料的近红外光热抑菌对于解决细菌耐药性问题具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米金棒/水滑石的复合材料及其制备方法、光热剂及其使用方法、肿瘤抑制剂。

本发明所述的一种纳米金棒/水滑石的复合材料，是水滑石成核后吸附于纳米金棒并且晶化生长成水滑石团簇。

优选的，所述水滑石是镁铝水滑石、镍铝水滑石、锌铝水滑石、钴铝水滑石、钴铁水滑石、镍铁水滑石、锌镁铝水滑石、镍锌铝水滑石和钴镁铝水滑石中的任意一种或几种。

一种纳米金棒/水滑石的复合材料的制备方法，首先配制pH值范围为9-11的碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液，然后加入纳米金棒，60-80℃下，再逐滴加入含有二价金属离子和三价金属离子的混合盐溶液，反应6-10h后，乙醇离心洗涤，真空干燥得到纳米金棒/水滑石的复合材料。

优选的，纳米金棒的长径比为3：1-4：1，配体为CTAB。

优选的，所述二价金属离子是镁、镍、锌和钴金属离子中的任意一种或多种，所述三价离子是铝或铁。

一种光热剂，是上述纳米金棒/水滑石的复合材料的溶液，浓度为50-1000μg/mL。

上述光热剂的升温方法，通过808nm激光照射温度保持在50℃以上。

上述光热剂具有优异的光热稳定性，反复进行808nm激光照射-冷却的循环过程，最高温度可持续保持在60℃以上。

将上述光热剂用于杀菌的方法，将上述光热剂加入到菌液中，808nm激光照射3-5分钟。

上述光热杀菌剂，在浓度50-1000μg/mL，808nm激光照射3-5分钟的条件下，就对大肠杆菌、绿脓杆菌等革兰氏阴性菌及金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等具有明显的杀菌作用，此外，这种复合材料对耐药菌也有很明显的作用。