[發明專利]一種水溶性納米粒子及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910699566.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110385427B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 李新松;周文雅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/24;C07F9/6553;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種水溶性納米粒子及其制備方法和應用，所述水溶性納米粒子由納米粒子內核和親水殼層組成，所述納米粒子內核是貴金屬納米粒子或者納米量子點，所述親水殼層是雙?二硫辛酸?sn?甘油?3?磷酸膽堿或雙?二硫辛酸?羥基己酸?sn?甘油?3?磷酸膽堿構成的親水層。本發明通過巰基多齒兩性離子配體修飾金、銀納米粒子或量子點使得水溶性納米粒子具有優異的親水性和穩定性。本發明的水溶性納米粒子在酸性、堿性、高鹽、蛋白、二硫蘇糖醇、高溫下均具有超高的物理穩定性，不易聚集，且生物相容性較好，在生物分析、光熱治療腫瘤、殺菌和顯像等領域有廣泛的應用前景；同時制備工藝簡單，可以規模生產。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，涉及一種水溶性納米粒子，具體涉及一種穩定性好的水溶性納米粒子及其制備方法和應用。

背景技術

貴金屬納米粒子(或納米團簇)、納米量子點具有尺寸和形貌可調、易于表面修飾、獨特的生物學、光學和電學性能，在生物分析、腫瘤治療、殺菌、顯像等許多領域有著廣泛的應用前景。但是，這些納米粒子在溶液中易于聚集和沉淀，穩定性差，限制了其在各個技術領域的應用。

在納米粒子表面修飾不同的配體，可以提高其穩定性和親水性。由于金、銀、量子點等與硫元素之間可以形成金屬-硫(M-S)鍵等，具有很強的親和力，巰基類配體被認為是重要的修飾配體之一。但是在某些情況下，如還原劑谷胱甘肽(GSH)、二硫蘇糖醇(DTT)等存在下，巰基配體和納米粒子之間的M-S連接會出現間接性斷裂，因而只能維持短時穩定性。含有兩個巰基的配體可以進一步提高親和力，但是在酸性、堿性、高鹽度、蛋白條件下，配體修飾的納米粒子仍然易于聚集，不足以滿足穩定性要求。聚氧乙烯長鏈配體常用于納米粒子表面親水性改性，但是改性后納米粒子流體動力學體積增大，由于位阻影響，不利于納米粒子表面修飾吸附其它功能基團。

兩性離子是一種良好的親水基團，結合到材料表面可以形成水化層，具有優異的親水性，使其在酸性、堿性、高鹽條件下保持穩定性，并阻止非特異性蛋白吸附。除此之外，可以賦予材料表面較高的生物相容性。

鑒于上述，需要發明一種新的表面結合小分子親水性配體的納米粒子及其制備方法，提高納米粒子的親水性和穩定性，拓展其應用范圍。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種高穩定的水溶性納米粒子，本發明通過巰基多齒兩性離子配體修飾金、銀納米粒子或量子點使得水溶性納米粒子具有優異的親水性和穩定性。

本發明還提供該水溶性納米粒子的制備方法和在生物分析、光熱治療腫瘤、殺菌和顯像領域的應用。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種水溶性納米粒子所述水溶性納米粒子由納米粒子內核和親水殼層組成，所述納米粒子是貴金屬納米粒子或者量子點，所述親水殼層是雙-二硫辛酸-sn-甘油-3-磷酸膽堿或雙-二硫辛酸-羥基己酸-sn-甘油-3-磷酸膽堿構成的親水層。

其中，所述水溶性納米粒子直徑1～150納米。

作為優選，所述貴金屬納米粒子是金或銀納米粒子(或納米團簇)。進一步地，所述貴金屬納米粒子是金納米粒子、金納米棒、銀納米粒子。本發明中的金或銀納米粒子(或納米團簇)可以合成，也可以通過市售購買。

作為優選，所述量子點由II-VI族元素或III-V族元素半導體材料構成的量子點納米粒子，或者是由兩種或兩種以上的半導體材料構成核/殼結構量子點。

進一步地，所述量子點，是由II-VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、ZnS、ZnO等)或III-V族元素(如InP、InAs等)等半導體材料構成的量子點，或者是由兩種或兩種以上的半導體材料構成核/殼結構量子點(如常見的CdSe/ZnS核/殼結構量子點等)。

本發明所述的一種水溶性納米粒子的制備方法，包括如下步驟：