[发明专利]一种具有核壳结构的金银纳米花颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有核壳结构的金银纳米花颗粒及其制备方法和应用，其以茶多酚为还原剂和稳定剂快速合成金银纳米花颗粒，无需使用额外的表面活性剂及晶种，低能环保。所得金银纳米花颗粒表面分布着致密的呈多枝状的金花瓣，使其表现出显著的近红外光吸收性质和良好的光热升温性能，能应用于基于近红外光的光热治疗；同时，所得金银纳米花颗粒还表现出优异的稳定性好的表面增强拉曼性能，有望用于细胞的拉曼成像，故其在癌症诊断和治疗方面应用前景良好。

技术领域

本发明属于纳米材料制备和生物医学领域，具体涉及一种具有核壳结构的金银纳米花颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

癌症是一大类恶性肿瘤的统称，已成为危害公众健康和阻碍全球经济发展的全球性大难题。近年来，纳米医学的兴起为发展高效靶向的癌症治疗新方法带来了新的契机。由于具有独特的光、热、声和磁等性质，纳米材料被广泛用于光成像（如光声成像、光学成像）以及光治疗（如光热治疗、光动力治疗、光促发化学治疗）等邻域，可建立疾病诊断和治疗一体化的平台，能大大提高癌症治疗的效果，降低多次给药带来的副作用。

金纳米材料因具有朗道阻尼效应能有效地将吸收到的光子能量转换成热量，因此成为光热治疗应用的明星材料。通过形貌、尺寸和结构的改变，金纳米材料的局部表面等离子共振（LSPR）吸收峰能被调节至近红外光区域。相比于短波长光，近红外光具有更深的组织穿透力和更微小的组织损伤。目前具有单一近红外光响应的各向异性金纳米材料有金纳米壳、金纳米棒、金纳米立方体、金纳米盒子和金纳米花等。金纳米花由中心核体和突出的金臂膀构成，也叫做金纳米星或多枝状金纳米颗粒。金纳米花的金臂膀的尖端处可形成强大的电磁场，因此在近红外光区域表现出优异的LSPR性质。近年来，金纳米花颗粒在光热治疗、光声成像、表面增强拉曼光谱等方面得到很好的发展。

目前，文献已报道的金纳米花颗粒的合成方法普遍存在合成步骤复杂、合成条件苛刻、后修饰过程繁琐、及以具有生物毒性的表面活性剂为稳定剂等问题，限制了金纳米花颗粒在生物医学的进一步应用。因此，开发一种制备简单、形貌可控、绿色友好、可大批量合成的具有近红外光响应的金纳米花颗粒的合成技术，并探索其在生物医学诊疗方面的应用是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有核壳结构的金银纳米花颗粒及其制备方法和应用，其无需使用额外的表面活性剂，无需使用晶种，低能环保，能快速合成金银纳米花颗粒。且合成的金银纳米花颗粒表面分布着致密的呈多枝状的金花瓣，使金银纳米花颗粒表现出显著的近红外光吸收性质和良好的光热升温性能，能应用于基于近红外光的光热治疗。同时，金银纳米花颗粒还表现出优异的表面增强拉曼性能，有望用于细胞的拉曼成像。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有核壳结构的金银纳米花颗粒，其是以银为内核、金为壳层构成的多枝状花形颗粒，颗粒粒径为50-200纳米，具有可见光区到近红外光区的吸收。

所述具有核壳结构的金银纳米花颗粒是采用微波辅助加热结合室温置换反应制得；其制备方法包括以下步骤：

1）将茶多酚粉末溶解在水中，加入硝酸银溶液快速混匀后，进行微波辅助加热反应；

2）在快速搅拌条件下，向步骤1）所得混合溶液中加入氯金酸溶液，进行室温置换反应；

3）反应结束后，离心水洗4次，得金银纳米花颗粒，分散在水中保存。

其中，所用茶多酚和硝酸银的质量比是100:3，所用氯金酸和硝酸银的摩尔比为3:1。

步骤1）中所述微波辅助加热反应的条件为加热温度100-150 ℃，加热功率1000-1500 W，运行时间为1-10分钟。

步骤2）中所述室温置换反应的时间为1-10分钟。