[发明专利]一种小型空心金纳米棒及其制备方法和应用

说明书

本发明属于纳米试剂领域，并具体公开了一种小型空心金纳米棒及其制备方法和应用。该制备方法包括如下步骤：将碲前体加入含还原剂的溶液中并反应预设时间，然后加入硒前体继续反应预设时间，待反应结束后加入含有表面活性剂的溶液并充分搅拌，最后进行固液分离获得沉淀物；将制得的碲硒纳米棒分散于水溶液中，加入硝酸银溶液并反应预设时间，然后加入金前体继续反应预设时间，最后加入半胱氨酸和聚乙二醇溶液并反应预设时间，待反应结束后进行固液分离获得沉淀物，以此制得小型空心金纳米棒。本发明通过分步反应和控制反应条件调节模板尺寸，使得制备的小型空心金纳米棒不仅具有金纳米结构的功能，并且能在较小尺寸条件下拥有近红外二区响应特征。

技术领域

本发明属于纳米试剂领域，更具体地，涉及一种小型空心金纳米棒及其制备方法和应用。

背景技术

在肿瘤的一些诊断和治疗方法中，结合利用具有特殊功能的纳米材料可以极大的提高诊疗效率。比如光声成像需要一种能在特定波长范围产生光热效应的纳米试剂作为造影剂。目前最常用的是将近红外一区响应的纳米试剂作为光声成像的造影剂。而实际上，因为在活体组织中，近红外二区具有相对最低的背景干扰，利用近红外二区的光源更有利于得到稳定可靠的光声信号。

对于制备近红外二区响应的纳米试剂，现有技术中已提出了一些解决方案，如CN108356279A公开了一种空心金纳米材料的制备方法。通过该制备方法可获得空心金纳米材料，而且所获得的空心纳米材料能够应用于光热治疗和载药化疗，也能应用于CT成像，光热成像，还能用作近红外二区光声成像的造影剂。但是，这种方法制备的空心金纳米棒，在具有近红外二区响应特征时，其长度大于100纳米。

尺寸小于100纳米的纳米颗粒在活体中具有更好的药物代谢动力学和更好的肿瘤富集效果，而且最新的研究表明，比表面积大小与光声信号的强度呈正相关的关系，具有更小尺寸的纳米材料不仅具有更大的比表面积，而且具有更高的光热稳定性和更强的光声信号。空心纳米材料相比实心材料，具有更大的比表面积，而且比重更小，空腔还具有载药的潜力，因此是一种潜在的优良纳米试剂。但是，目前几乎没有方法可以获得小尺寸的空心金纳米棒，已经报道的具有近红外二区响应特征的尺寸小于100纳米的金纳米棒都是实心的结构。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和/或改进需求，本发明提供了一种小型空心金纳米棒及其制备方法和应用，其中该制备方法通过分步反应调节模板尺寸，先获得具有小尺寸的碲硒模板，再引入硝酸银对碲硒模板与金前体物质的电置换取代反应进行改进，同时对反应后期材料表面的修饰处理工艺条件进行优化，从而制得小型空心金纳米棒，使其不仅具有金纳米结构的功能，并且能在较小尺寸条件下拥有近红外二区响应特征。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种小型空心金纳米棒的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(a)将碲前体加入含还原剂的溶液中并反应预设时间，然后加入硒前体继续反应预设时间，待反应结束后加入含有表面活性剂的溶液并充分搅拌，最后进行固液分离获得沉淀物，由此制得碲硒纳米棒；

(b)将步骤(a)制得的碲硒纳米棒分散于水溶液中，加入硝酸银溶液并反应预设时间，然后加入金前体继续反应预设时间，最后加入半胱氨酸和聚乙二醇溶液并反应预设时间，待反应结束后进行固液分离获得沉淀物，以此制得所述小型空心金纳米棒。

作为进一步优选的，在步骤(a)中，所述碲前体为二氧化碲、亚碲酸和亚碲酸盐中的一种或多种；所述硒前体为亚硒酸和亚硒酸盐中的一种或多种；所述还原剂为水合肼；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

作为进一步优选的，在步骤(a)中，所述碲前体和硒前体的摩尔比为1:1～1:3。

作为进一步优选的，在步骤(a)中，反应温度为30℃～50℃，加入所述碲前体后反应时间为1min～5min，加入所述硒前体后反应时间为3min～10min。