[发明专利]组装结构可调的金纳米材料组装体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种组装结构可调的金纳米材料组装体及其制备方法与应用。该制备方法包括如下步骤：将水相氯金酸转移至有机相中，然后将有机相的氯金酸和巯基配体在有机溶剂甲醇中搅拌反应；加入还原剂，搅拌反应；旋蒸除去有机溶剂，转移至水相；自组装得到组装结构可调的金纳米材料组装体。本发明通过金纳米材料的组装结构变化实现荧光在近红外一区(750‑900nm)和近红外二区(1000‑1700nm)发射波长可调。该组装体结构变化诱导单线态氧产生速率的差异，可应用于光动力治疗，具有效率高、毒性小、生物相容性好等优点。该金纳米材料组装体制备方法简单，成本低，易于工业化生产，在肿瘤光动力治疗等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于功能光学纳米材料领域，具体涉及一种组装结构可调的金纳米材料组装体及其制备方法与应用。

背景技术

随着全球肿瘤相关疾病发病率及死亡率的不断增加，开发有效的肿瘤成像和治疗试剂非常迫切。而巯基配体修饰的金纳米粒子作为一类非常重要的纳米尺度的光学材料，可同时拥有肿瘤成像和肿瘤治疗能力。

金纳米粒子由于其具有良好的生物相容性，光学性质稳定，易于功能化修饰等优点，在荧光成像、疾病治疗、生物传感等研究领域应用广泛。相比于计算机断层扫描(CT)、正电子发射断层扫描(PET)和核磁共振成像(MRI)辐射剂量高、分辨率低、灵敏度差等缺点，金纳米粒子荧光成像具有高分辨率、高灵敏度、操作简单、反馈迅速等优点，已经广泛应用于生命科学、生物医学等研究领域。特别是近红外二区(NIR-II,1000-1700nm)的荧光波长更长，光子吸收水平以及光子闪射更低，这使得近红外二区荧光的时空分辨率、穿透深度较近红外一区(NIR-I,750-900nm)有进一步的显著增强，荧光成像效果更好。因此设计调控金纳米粒子的荧光发射波长具有实际应用价值。同时，发光的金纳米粒子作为一种重要的纳米尺度的光敏剂，可以产生单线态氧¹O₂应用于光动力治疗。目前用于光动力治疗的¹O₂主要是通过传统的有机小分子光敏剂产生，但是，传统有机小分子光敏剂缺点较多，具有水溶性差、合成工艺复杂、易被酶降解、毒副作用大等缺点，极大地限制了其临床应用转化。因此研究调控金纳米粒子产生¹O₂性能的方法具有很好的科学研究和临床应用价值。

根据Jianping Xie等人的报道，实现了在有机相中聚集金纳米粒子使得发光波长从820nm逐渐红移到987nm，但是此聚集过程发生在有机相中，后续无法应用于生物体内。且金纳米粒子聚集后发光波长红移幅度不够大，没有到达近红外二区(1000-1700nm)(Wu Z,Yao Q,Chai O J H,et al.Unraveling the impact of gold(I)–thiolate motifs onthe aggregation-induced emission of gold nanoclusters[J].Angewandte Chemie,2020,132(25):10020-10025.)。因此通过在水中组装金纳米粒子并调控金纳米粒子的组装结构，实现金纳米粒子组装体荧光发射波长在近红外一区和近红外二区之间移动，同时还能达到调控金纳米粒子组装体¹O₂产生速率的目的，具有非常重要的科学研究和临床应用价值。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种组装结构可调的金纳米材料组装体的制备方法及其调节荧光发射波长、单线态氧产生速率的方法。本发明提供的金纳米材料在组装前发射波长最大值在近红外一区，组装后发射波长最大值随组装结构的变化可在近红外一区至近红外二区之间移动。且随着组装结构的变化，金纳米材料组装体产生单线态氧的速率存在差异。在一定结构组装下，该方法制备的组装体可以在光照条件下高效地产生高活性的单线态氧，进行光动力治疗。因此，本发明制备的组装结构可调的金纳米材料组装体在临床肿瘤治疗领域具有较大的应用前景。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种组装结构可调的金纳米材料组装体的制备方法，包括以下步骤：