[发明专利]一种具有近红外区手性光学活性的氢氧化镍无机纳米粒子的制备方法及其应用

说明书

一种具有近红外区手性光学活性的氢氧化镍无机纳米粒子的制备方法及其应用，属于材料化学技术领域。本发明采用镍离子溶液、碱性溶液和谷胱甘肽溶液通过一步法直接制备氢氧化镍无机纳米粒子。本发明合成的氢氧化镍无机纳米粒子在近红外区具有手性光学活性，其制备方法简单，应用广泛；所制备的材料对于推动光学、生命科学、医学等领域的发展具有非常重要的意义和价值。

技术领域

本发明涉及一种具有近红外区手性光学活性的氢氧化镍无机纳米粒子的制备方法及其应用，属于材料化学技术领域。

背景技术

手性在自然界中广泛存在，尤其是在生命系统中，小到氨基酸分子、大到宏观生物体都表现出典型的手性特征。手性在物理、化学、光学、生命科学、医学等领域的发展中扮演着重要角色，尤其是在生命体系中。例如著名的沙利度胺致畸事件，R型的沙利度胺具有中枢神经镇定作用，能够缓解孕妇的妊娠反应，S型的沙利度胺则具有致畸效应。由于当时人们对手性认识的缺乏，造成19世纪60年代欧洲儿童的致畸率大幅上升。

随着纳米技术的发展，手性从分子尺度组件跨越到了纳米尺度，尤其是无机纳米材料的发展赋予手性新的特征，比如独特的光、电、磁效应。同时手性无机纳米材料在组装方式、结构、尺寸、电荷、表面性质等方面也具有与手性生命物质相似的特点，比如手性引起的差异性生物学效应：唐志勇研究员课题组以及申请人所在课题组发现L-谷胱甘肽(GSH)包覆的碲化镉量子点(或金纳米四面体)比D-GSH包覆的量子点(或金纳米四面体)表现出更强的细胞毒性，能够诱导细胞产生更多的自噬标记物；同时，D-GSH修饰的金纳米粒子与淀粉样蛋白之间的相互作用成功的清除了小鼠海马区的蛋白聚集体，缓解并恢复了阿尔兹海默症小鼠的记忆缺陷，这一系列研究的成功证明了手性无机纳米粒子在生物学行为调控、疾病治疗等方面的应用潜能。

其中，利用手性圆偏振光驱动手性无机纳米材料，原位调控手性材料与生物体系之间的相互作用，进而可控调节生物分子、细胞、生物体的生物学行为，也是近年来手性无机纳米材料的研究热点之一。例如，圆偏振光驱动下的CdTe量子点能够在特定位点选择性的切割DNA片段；圆偏振光驱动下的金纳米粒子组装体在圆偏振光驱动下能够促进神经干细胞的定向分化。

然而，目前已有无机纳米材料的手性信号主要集中在紫外和可见光区，这一波段的圆偏振光由于穿透深度的限制，无法进行活体水平上的相关探索、研究和应用；其次，已有无机纳米材料的手性各向异性因子分布在10^-3左右，极大的限制了光-无机纳米材料-生命体系三者之间的能量转换效率。因此，开发具有近红外区强手性光学活性的无机纳米材料将有效解决已经光驱动手性无机纳米材料进行生物体系相关研究和探索所面临的缺陷和不足。

由氨基酸分子介导合成的，尺寸分布在1-25nm的无机纳米粒子，在尺寸、结构、组装方式、总电荷、表面功能基团等方面具有与蛋白酶相似的特点。它们不仅表现出与蛋白酶相似的功能，同时也表现出优越的生物相容性和结构稳定性，在生物体系中表现出优越的功能特性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种具有近红外区手性光学活性的氢氧化镍无机纳米粒子的制备方法及其应用，其制备方法简单，应用广泛。

本发明的技术方案，具有近红外区手性光学活性的氢氧化镍无机纳米粒子的制备方法，采用镍离子溶液、碱溶液和谷胱甘肽通过一步法直接制备氢氧化镍无机纳米粒子。

进一步地，所述氢氧化镍无机纳米粒子具体为L-、D-、rac-手性构型的氢氧化镍无机纳米粒子。

进一步地，针对L-、D-、rac-手性构型的氢氧化镍无机纳米粒子对应的制备原料分别为L-谷胱甘肽、D-谷胱甘肽和rac-谷胱甘肽。