一种Pt@Ag铂-银纳米合金及其制备方法

本发明涉及化学合成纳米材料制备领域，具体涉及一种pt@ag铂-银纳米合金及其制备方法。

背景技术：

1、据世界卫生组织国际癌症研究署发布的全球最新癌症负担数据显示，去年全球共新增癌症病例达1929万例，死亡病例996万例，发病率前十的癌症分别是：乳腺癌，肺癌，结直肠癌，前列腺癌，胃癌，肝癌，宫颈癌，食管癌，甲状腺癌，膀胱癌。其中，由于中国的人口基数较大，国内新发癌症457万人，占全球23.7％，癌症死亡人数300万，占全球总人数的30％，在数量上皆位居世界第一。癌症俨然已成为人们健康面临的潜在威胁，严重影响国民健康水平。目前，传统的肿瘤治疗手段主要有手术治疗、化学药物治疗、放射治疗等，而每种治疗方法都存在各自的优缺点。

2、依赖高能放射线的电离辐射治疗，即放疗，在癌症的早期和中晚期治疗中起到重要作用。然而，放射治疗剂量不能无限增加，因为它对正常组织还有副作用，而且放射治疗是个局部治疗，一旦发生癌变部位的转移，放疗将失去作用。同时，大部分恶性肿瘤细胞对放射线的敏感性差导致放疗效果差，肿瘤细胞的放射敏感性也与肿瘤细胞类型、细胞分化程度、细胞周期等诸多因素有关。为了提高放疗的疗效，尽管临床上放射增敏剂已取得了一定成效，但由于乏氧癌细胞处于缺氧状态，仍限制了其在放疗中的应用。针对不同的癌症，开发出越来越多的新型放疗增敏剂成为广大医务工作者的追求。

3、近年来，随着纳米科学和技术的发展，金属纳米颗粒因其独特的理化特性以及对x射线有较强的衰减性，大量的金属纳米材料有望作为一种新兴的放疗增敏剂用于肿瘤的放射治疗，如金、铂、银、铋、钨、钽、铪、钼、铁及钆和铈等。在纳米材料放射增敏的模拟计算方面，有研究者用蒙特卡罗计算工具比较了铂、金、银和铁等高原子序数金属纳米颗粒中的电子散射、激发和剂量沉积后，认为铂和金是最好的纳米放射增敏材料，其次是银和钆。一般来说，金属纳米增敏剂具有以下优点：(1)生物相容性良好，较小的放疗剂量下可实现增强的治疗效果；(2)化学性质稳定，不易与其他物质起反应；(3)可实现肿瘤组织增强的渗透滞留效应，并可长效富集，有适当长的生物半排期，在常用的放疗分次剂量内有效；(4)对增殖期的乏氧肿瘤细胞有较强的致敏作用。因此，如何设计合成一系列增敏特性优异的金属放疗增敏剂，并尝试用于癌症的放疗研究已然成为基础研究的重中之重。

4、目前金属放疗增敏剂的研究大多集中于金纳米材料，其它金属材料的研究相对较少。为了将纳米材料的优势引入纳米肿瘤治疗领域，急需开发出许多新型的单纯或复合型的金属纳米增敏剂用于纳米肿瘤治疗领域。

技术实现思路

1、本发明基于金属铂和银各自的放疗增敏特性，尝试了一种铂-银纳米合金颗粒的制备方法，并对其结构和光学特性进行了表征和分析，为新型金属放疗增敏剂的开发提供了指导思路。该复合型的金属纳米合金同时兼顾了金属铂和银的增敏特性且生物相容性良好，将在肿瘤放射治疗领域发挥协同增效作用。

2、具体而言，本发明提供了一种pt@ag铂-银纳米合金及其制备方法，包括以下步骤：

3、s1：利用硼氢化钠还原氯铂酸，制备铂纳米种子颗粒；

4、s2：以铂种子为模板，利用抗坏血酸还原氯铂酸，制备较大粒径的铂(pt)纳米颗粒；

5、s3：以铂纳米颗粒为模板，利用抗坏血酸还原硝酸银，制备铂-银纳米合金(pt@ag)；

6、进一步的，所述步骤s1具体包括：

7、取0.688ml新配制1％的氯铂酸，加入43ml沸水，保持煮沸状态，1min后，加入1.1ml混合液(1％柠檬酸钠和0.05％柠檬酸)，半分钟后，快速加入5.5ml新配制的0.08％的硼氢化钠(含1％柠檬酸钠和0.05％柠檬酸)，10min后，冷却至室温，即得铂纳米种子，该分散液即刻使用，不宜长久储存。

8、进一步的，所述步骤s2具体包括：将1ml新制备的铂纳米种子分散液，加入28ml去离子水，加入0.36ml 1％的氯铂酸，然后依次加入0.35ml 25％柠檬酸和0.5ml 1.25％抗坏血酸(含1％柠檬酸钠)，保持剧烈搅拌，慢慢地加热至沸腾，保持反应半小时后，该混合溶液经离心、水洗两次，并分散于20ml 0.5％的柠檬酸钠，4℃冷藏备用，即得铂纳米颗粒分散液。

9、进一步的，所述步骤s3具体包括：取20ml超纯水，依次加入0.2ml 9mg/ml的十六烷基三甲基溴化铵水溶液、1ml 17.6mg/ml的抗坏血酸溶液、0.034ml 1％硝酸银溶液、1ml铂纳米颗粒分散液，保持温和搅拌，然后逐滴加入0.1ml 1mol/l的氢氧化钠，保持25℃室温反应10min，即得pt@ag铂-银合金纳米颗粒。

10、进一步的，所述步骤s2中所制备铂纳米种子的平均粒径约为4.5nm。

11、进一步的，所述步骤s3中所制备较大粒径的铂纳米颗粒的平均粒径约为15nm。

12、进一步的，所述步骤s4中严格控制反应在25℃室温条件下进行，冬季需严格控制室内环境温度。

13、本发明还提供了由上述制备方法制备的具有核壳结构的pt@ag铂-银纳米合金。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果：

15、(1)本发明的铂纳米颗粒的制备采用两步法，以4.5nm的小粒径铂种子为模板合成15nm较大粒径的铂纳米颗粒，该合成方法所制备铂纳米颗粒具有粒径均一、稳定性好、易于控制等优势。

16、(2)铂纳米颗粒以及铂-银纳米合金的制备过程以抗坏血酸为还原剂，具有成本低、反应条件温和、合成方法简单且易于操作的优点。

17、(3)相对于单纯的铂纳米颗粒，铂-银纳米合金结合了金属铂和银的双重特性，在肿瘤的放疗增敏增效方面将发挥更大的应用潜力。另外，所制备的铂-银纳米合金，其平均粒径约为30nm，该粒径范围在体内血液循环中癌变部位了具有增强的渗透滞留效应。

18、(4)本发明所提出的铂-银纳米合金及其制备方法可作为新型复合金属纳米增敏剂的研发平台，通过设计合成不同的金属纳米合金，可利用各金属单质之间的协同增效作用，可达到增强辐照增敏效果的目的，为基于新型金属纳米增敏剂的开发提供指导思路。

技术特征：

1.一种pt@ag铂-银纳米合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括：取新配制1％的氯铂酸溶液加入一定量的沸水中，保持煮沸状态一分钟后，加入混合液，半分钟后，快速加入新配制的硼氢化钠，反应一段时间后，冷却至室温，即得铂纳米种子。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：将一定量的新制备的铂纳米种子分散液，加入去离子水，紧接着加入1％的氯铂酸，然后依次加入25％的柠檬酸和1.25％的抗坏血酸，保持剧烈搅拌，慢慢地加热至沸腾，保持反应一段时间后，该混合溶液经离心、水洗两次，并分散于0.5％的柠檬酸钠，冷藏备用，即得铂纳米颗粒分散液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括：依次加入9mg/ml的十六烷基三甲基溴化铵(ctab)水溶液、17.6mg/ml的抗坏血酸溶液、1％的硝酸盐溶液、铂纳米颗粒于超纯水中，保持温和搅拌，然后逐滴加入1mol/l的氢氧化钠，保持室温反应一定时间，即得所制备的铂-银合金(pt@ag)纳米颗粒。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中所制备铂纳米种子的平均粒径是4.5nm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中所制备较大粒径的铂纳米颗粒的平均粒径是15nm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中在25℃室温条件下进行反应。

8.由上述任一权利要求所述制备方法制备的pt@ag铂-银纳米合金。

技术总结
一种Pt@Ag铂‑银纳米合金及其制备方法，具体包括：以硼氢化钠为还原剂制备小粒径铂纳米种子；以抗坏血酸为还原剂制备较大粒径的铂纳米颗粒；以较大粒径的铂纳米颗粒为模板，构建核壳型的铂‑银纳米合金(Pt@Ag)。利用透射电子显微镜和紫外吸收光谱对所制备铂‑银纳米合金进行内部精细结构、形貌以及光学特性表征。本发明在借鉴前人金银核壳型纳米合金制备方法的基础上加以变通和改进，尝试了一种新型的铂‑银纳米合金的制备技术。本发明所制备的铂‑银纳米合金基于纳米化学制备技术，其合成方法简单、成本低且生物相容性良好，在恶性肿瘤放射治疗方面有望作为一种强效的纳米放疗增敏材料。

技术研发人员：马宁宁,马超
受保护的技术使用者：江苏师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13