[发明专利]一种水溶性纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水溶性纳米粒子及其制备方法和应用，所述水溶性纳米粒子由纳米粒子内核和亲水壳层组成，所述纳米粒子内核是贵金属纳米粒子或者纳米量子点，所述亲水壳层是双‑二硫辛酸‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱或双‑二硫辛酸‑羟基己酸‑sn‑甘油‑3‑磷酸胆碱构成的亲水层。本发明通过巯基多齿两性离子配体修饰金、银纳米粒子或量子点使得水溶性纳米粒子具有优异的亲水性和稳定性。本发明的水溶性纳米粒子在酸性、碱性、高盐、蛋白、二硫苏糖醇、高温下均具有超高的物理稳定性，不易聚集，且生物相容性较好，在生物分析、光热治疗肿瘤、杀菌和显像等领域有广泛的应用前景；同时制备工艺简单，可以规模生产。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种水溶性纳米粒子，具体涉及一种稳定性好的水溶性纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

贵金属纳米粒子(或纳米团簇)、纳米量子点具有尺寸和形貌可调、易于表面修饰、独特的生物学、光学和电学性能，在生物分析、肿瘤治疗、杀菌、显像等许多领域有着广泛的应用前景。但是，这些纳米粒子在溶液中易于聚集和沉淀，稳定性差，限制了其在各个技术领域的应用。

在纳米粒子表面修饰不同的配体，可以提高其稳定性和亲水性。由于金、银、量子点等与硫元素之间可以形成金属-硫(M-S)键等，具有很强的亲和力，巯基类配体被认为是重要的修饰配体之一。但是在某些情况下，如还原剂谷胱甘肽(GSH)、二硫苏糖醇(DTT)等存在下，巯基配体和纳米粒子之间的M-S连接会出现间接性断裂，因而只能维持短时稳定性。含有两个巯基的配体可以进一步提高亲和力，但是在酸性、碱性、高盐度、蛋白条件下，配体修饰的纳米粒子仍然易于聚集，不足以满足稳定性要求。聚氧乙烯长链配体常用于纳米粒子表面亲水性改性，但是改性后纳米粒子流体动力学体积增大，由于位阻影响，不利于纳米粒子表面修饰吸附其它功能基团。

两性离子是一种良好的亲水基团，结合到材料表面可以形成水化层，具有优异的亲水性，使其在酸性、碱性、高盐条件下保持稳定性，并阻止非特异性蛋白吸附。除此之外，可以赋予材料表面较高的生物相容性。

鉴于上述，需要发明一种新的表面结合小分子亲水性配体的纳米粒子及其制备方法，提高纳米粒子的亲水性和稳定性，拓展其应用范围。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高稳定的水溶性纳米粒子，本发明通过巯基多齿两性离子配体修饰金、银纳米粒子或量子点使得水溶性纳米粒子具有优异的亲水性和稳定性。

本发明还提供该水溶性纳米粒子的制备方法和在生物分析、光热治疗肿瘤、杀菌和显像领域的应用。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种水溶性纳米粒子所述水溶性纳米粒子由纳米粒子内核和亲水壳层组成，所述纳米粒子是贵金属纳米粒子或者量子点，所述亲水壳层是双-二硫辛酸-sn-甘油-3-磷酸胆碱或双-二硫辛酸-羟基己酸-sn-甘油-3-磷酸胆碱构成的亲水层。

其中，所述水溶性纳米粒子直径1～150纳米。

作为优选，所述贵金属纳米粒子是金或银纳米粒子(或纳米团簇)。进一步地，所述贵金属纳米粒子是金纳米粒子、金纳米棒、银纳米粒子。本发明中的金或银纳米粒子(或纳米团簇)可以合成，也可以通过市售购买。

作为优选，所述量子点由II-VI族元素或III-V族元素半导体材料构成的量子点纳米粒子，或者是由两种或两种以上的半导体材料构成核/壳结构量子点。

进一步地，所述量子点，是由II-VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnO等)或III-V族元素(如InP、InAs等)等半导体材料构成的量子点，或者是由两种或两种以上的半导体材料构成核/壳结构量子点(如常见的CdSe/ZnS核/壳结构量子点等)。

本发明所述的一种水溶性纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：