[發明專利]一種含銀量子點及聚丙烯酸銀絡合物的復合光熱轉換材料

有效

• 申請號: 201710446133.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107308449B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張燦英;蔣茜;曾文霞;吳大雄;朱海濤
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00;A61K41/00;A61K47/58;A61P35/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開了一種含銀量子點及聚丙烯酸銀絡合物的復合光熱轉換材料。銀量子點和聚丙烯酸銀絡合物通過原位化學反應生成并均勻地復合在一起，形成的復合光熱轉換材料在近紅外波段顯示出強烈的光吸收特性及高效光熱轉換特性，是一種近紅外波段響應的光熱轉換材料。該材料制備步驟簡單易行，容易實現規模生產，所得產物在在光熱治療和光熱成像領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及無機功能材料領域，具體涉及一種含銀量子點及聚丙烯酸銀絡合物的復合光熱轉換材料及其制備方法。

背景技術

癌癥是目前人類致死的主要病因之一，目前治療癌癥的方式主要是熱療和化療。雖然這兩種方法能殺死癌癥細胞，但同時對正常組織和細胞也有著致命的傷害，有著高的毒副作用。光熱轉換材料能夠高效地把光能轉化為熱能。經過靶向劑處理的光熱轉換材料可以選擇性地吸附在癌細胞上，然后在激光的照射下產生大量熱，使癌細胞溫度升高，從而可以選擇性地殺滅癌細胞，最大程度地避免對正常細胞的損傷。光熱腫瘤治療時所用激光的波長范圍在近紅外光區(700-1100nm)，這是因為近紅外光區被稱作生物窗口：近紅外光區的光是波長較長的光源，對生物組織的穿透力較強、無輻射，光強度衰減的小，同時對生物組織正常細胞的傷害小。

有機物基光熱轉換材料是研究最早的光熱轉換材料，主要包括聚吡咯(PPy)、吲哚菁綠 (ICG)染料和聚苯胺等。這些具有光穩定性好、生物降解力強、合成方法簡單和生物相容性好的有機物基光熱轉換材料被廣泛研究，同時這類材料還可以實現生物應用的多功能化。有機物基光熱轉換材料最大的缺點就是光熱轉換效率低。碳材料性能穩定，在激光的照射下仍能保持優良的性能，同時碳材料具有價格低廉、易制備及易于表面修飾等優點，因此碳材料也被廣泛地應用于光熱轉換方面。目前研究較多的碳材料包括碳納米管、石墨烯和炭黑等。碳材料的主要問題是對近紅外光吸收系數比較低，不能滿足光熱治療的要求。

貴金屬納米顆粒獨特的局域表面等離子效應(LSPR)，當光輻射到貴金屬納米顆粒表面時，將發生強烈吸收，并把光能轉化為熱能。貴金屬納米材料中研究最多的是金納米材料。金納米顆粒生物相容性良好，具有化學惰性并易于修飾生物分子。金納米顆粒具有較高的光吸收系數，并且可以在皮秒尺度上將光能轉換成熱能。金納米球的光吸收峰位于520納米附近，但是金納米棒的吸收峰位置是可以調整的。通過控制金納米棒的長徑比，光吸收峰的位置可紅移到近紅外光區，在腫瘤光熱治療領域具有良好的應用前景。

銀納米顆粒也有顯著的局域表面等離子效應，同樣能實現高效的光熱轉換。相對而言，銀的價格比金低得多。因此，使用銀納米材料替代金納米材料用于光熱治療成是降低成本的有效途徑。銀納米球的吸收峰在400納米左右，也是不適用于光熱治療的。通過制備不同長徑比的銀納米棒可以調整吸收峰的位置，實現對近紅外光的吸收，但是制備過程比較復雜。從原理上看，貴金屬的局域表面等離子效應產生的光吸收跟顆粒的尺寸和顆粒所處的介質有關。顆粒尺寸越小，吸收峰越強，而不同的介質可以使吸收峰的位置發生移動。因此，制備銀量子點(尺寸在5納米以下)并使其處于特定的介質包裹之中，將會在近紅外區獲得滿意的光吸收強度以及光熱轉換效率，從而能夠適應光熱治療的要求。

發明內容

本發明提供一種含銀量子點及聚丙烯酸銀絡合物的復合光熱轉換材料，其中銀量子點的尺寸為2～5納米，處于聚丙烯酸銀絡合物的包裹中，該復合光熱轉換材料在近紅外波段有強烈吸收，表現出很好的光熱轉換特性，在腫瘤光熱治療領域有良好的應用前景。

上述復合光熱轉換材料可以通過以下步驟制備：

(1)在25℃條件下，將聚丙烯酸鈉的水溶液與硝酸銀水溶液等體積混合攪拌，充分反應后得到藍色懸浮液；

(2)如步驟(1)所述的聚丙烯酸鈉，分子量為3000～5000；

(3)如步驟(1)所述的制備方法，聚丙烯酸鈉水溶液的濃度為0.15摩爾每升，硝酸銀水溶液的濃度為0.1摩爾每升；