[发明专利]一种核壳型纳米金复合材料及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种核壳型纳米金复合材料及制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将CTAB、氯金酸溶液、硝酸银溶液、抗坏血酸溶液、硼氢化钠溶液混合，即得金纳米棒溶液；将金纳米棒溶液超声后，滴加TEOS的甲醇溶液，反应，制成介孔二氧化硅金纳米棒溶液；加入APTES的甲醇溶液氨基化反应，得到氨基化后的介孔二氧化硅金纳米棒溶液；将金纳米簇溶液加入氨基化后的介孔二氧化硅金纳米棒溶液中，反应，即得核壳型纳米金复合材料。该材料提升了金纳米棒的光热性能，并且使金纳米棒载体具有荧光特性，在光热治疗、生物成像上具有很好的应用潜力。本制备方法解决了金纳米棒在生物相容性差、稳定性差的问题。

技术领域

本发明一种核壳型纳米金复合材料及制备方法和应用，属于纳米材料和特种材料技术领域。

背景技术

金纳米棒以其独特的物理化学性质及其潜在的生物光子学应用，如光热治疗，生物传感，分子成像等，获得了广泛的的关注。和球形的金纳米粒子一样，金纳米棒本身也具有特异的表面等离子体共振特性。通过控制它们的横纵比，可以得到从可见光到近红外范围的纵向表面等离子共振特性。此外，金纳米棒的LP在近红外区范围可调。当近红外光源照射时，金纳米棒由于等离子体共振特性会迅速变为高集中的局部热源，产生的热量足以杀死癌细胞。因为这个特性，其被广泛应用于光热治疗体系。但是金纳米棒的生物毒性比较高，稳定性较差，在进入体内后光热治疗的效果并不理想。

金纳米簇是一种尺寸小于3nm的一种特殊类型的金纳米材料。与金纳米棒不同，其并不能表现出表面等离子体共振特性，并且紫外吸收峰位于可将光区域，，荧光发射峰可从可见光区域到近红外区域。由于金纳米簇具备荧光寿命长、斯托克斯位移较大和良好的生物相容性特点，常常被用于生物成像和荧光传感。

介孔二氧化硅的应用十分广泛，其具有良好的生物相容性，是一种具有高比表面积、大孔容量、形貌和尺寸可控的新型无机生物材料。其同时还具有高的化学稳定性、高生物相容性、合成方便和成本低廉等特点，除了在传统的介孔材料应用领域外，在其他领域如生物医药和基因工程方面也显示了极大的引用前景。

光热疗法是一种非侵入性和局部治疗肿瘤的方式。其主要通过光热转换剂在近红外激光的照射下产生足够的热量将肿瘤细胞消融。其具有微创，特异性高，副作用小和见效快等特点。由于在治疗时使用高功率的激光照射，会对肿瘤组织附近的正常组织造成不可避免的损伤。所以提高光热剂的光热性能可以在低功率的条件产生足够的光热热量消融肿瘤细胞。金纳米棒是一种光热材料。其光热性能一般，并且在进行高能激光照射时，其形状会发生坍缩，变形，导致光热性能降低。因此，提升金纳米材料的光热稳定性、光热性能是其在光热治疗中的主要挑战。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种核壳型纳米金复合材料及制备方法和应用，该材料提升了金纳米棒的光热性能，解决了金纳米棒在生物相容性差、稳定性差的问题，并且使金纳米棒载体具有荧光特性，在光热治疗、生物成像上具有很好的应用潜力。

本发明通过以下技术方案实现：

一种核壳型纳米金复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）无种子法制备金纳米棒溶液：

将CTAB溶解于超纯水中，依次加入氯金酸溶液、硝酸银溶液、抗坏血酸溶液、硼氢化钠溶液，然后在30-40度的水浴中，搅拌10-30s，静置4-8h后，离心，移去上部清液，得到下部胶体状溶液，去离子水清洗，去除多余的CTAB溶液，取下部胶体状溶液，即得金纳米棒溶液；

2）制备介孔二氧化硅包裹的金纳米棒溶液：

将步骤1）得到的金纳米棒溶液中加去离子水，超声10-20min，之后在30-40度的水浴下，调节溶液中的pH为9-10，快速搅拌20-40min；

然后，分三次滴加TEOS的甲醇溶液，每次间隔20-40min；搅拌状态下，持续反应30-40h；