咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备Au纳米棒的方法

咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法
技术领域
1.本发明属于功能结构纳米材料制备技术领域，具体涉及一种咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法。


背景技术：

2.au颗粒是一种生物相容性良好的纳米材料。au的纳米球、纳米簇、纳米棒、纳米星等结构因其表面性能而在生物成像、造影剂、荧光探针、药物载体、光热治疗等方面得到了广泛的研究。au纳米棒因为具有横向和纵向的等离子体共振吸收，其中纵向的吸收位置依据纳米棒的长径比可调，目前可控制在红外二区(》1100cm-1
)范围之内。红外区光的组织穿透力强，可以达到身体组织的深层位置，在几分钟之内肿瘤部位可以升温到43℃至45℃，从而达到杀死癌细胞的作用。
3.目前au纳米棒的制备方法主要是通过表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(ctab)来引导其异相增长形成。制备过程中各种原料的浓度、比例以及溶液ph值、反应时间等等对最终形成的纳米棒的大小都具有重要的影响。在现有的研究当中，发现表面活性剂头基对生成的纳米棒有一定的影响因素，而这方面的研究比较少。在ctab基的表面活性剂制备的au纳米棒的应用中，ctab对细胞具有较强的毒性，所以需要采取表面处理方法将ctab去除才能应用在生物领域。然而，这个去除过程步骤繁多，并且有时ctab并没有被彻底去除，因此需要新的制备au纳米棒的方法来实现低毒性。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，在第一方面，本发明的目的在于提供一种咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法。在第二方面，本发明的目的在于提供一种低毒性au纳米棒。在第三方面，本发明的目的在于提供一种低毒性au纳米棒的用途。本发明提供了利用咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐制备尺寸可控的au纳米棒的方法，可以应用在应用在光热治疗等生物医药行业。本发明可以制备尺寸可控的au纳米棒，通过选择一定官能团的表面活性剂来降低au纳米棒的表面毒性。本发明的方法或用途用于疾病的非诊断和非治疗目的。
5.本发明采用以下技术方案：
6.在第一方面，本技术提供了一种咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法，所述方法包括以下步骤：
7.(1)提供表面活性剂，所述表面活性剂为咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐；
8.(2)将所述表面活性剂配制成表面活性剂水溶液；
9.(3)将一部分所述表面活性剂水溶液与含au离子的溶液混合，加入柠檬酸、nabh4溶液，形成au种子溶液；
10.(4)将au种子溶液在水浴中加热，得到au种子；
11.(5)将另一部分所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入
酸液，然后加入所述au种子，制备得到所述au纳米棒。
12.结合第一方面，在一些可行的实施方案中，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到所述表面活性剂。
13.结合第一方面，在一些可行的实施方案中，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到粗产物，重结晶、洗涤、干燥之后得到所述表面活性剂。
14.出于示例而非限制的目的，在一些实施方案中，所述有机溶剂为乙腈、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种。
15.出于示例而非限制的目的，在一些实施方案中，将带有不同取代基的咪唑(避免4,5位同时有大的官能团取代)和/或各种不同的叔胺(例如，约1.0eq)在有机溶剂(例如乙腈)中与1-溴十六烷(例如，约1.0eq)混合。将混合物回流24小时至48小时。旋蒸除去有机溶剂，得油性或固体粗品产物，利用乙酸乙酯和/或石油醚进行重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在40℃至60℃下干燥得到所述表面活性剂。
16.结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。
[0017]
可替代地，在一些可行的实施方案中，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。
[0018]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(3)中所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l，例如0.05mol/l至0.2mol/l，例如，0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5mol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0019]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(5)中所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l，例如0.05mol/l至0.15mol/l，例如，0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5mol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0020]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述银离子溶液的浓度为1mmol/l至10mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0021]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(3)中所述含au离子的溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数
值或范围同样适用。
[0022]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(5)中所述含au离子的溶液的浓度为0.1mmol/l至5mmol/l，例如，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0023]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述对苯二酚溶液的浓度为0.1mol/l至1mol/l，例如，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1mol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0024]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述nabh4溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0025]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述银离子溶液包括硝酸银溶液。
[0026]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述含au离子的溶液包括或为haucl4溶液。
[0027]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，所述酸液包括盐酸和/或抗坏血酸。
[0028]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(4)中水浴加热的温度为70℃至90℃，例如70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90℃。
[0029]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，步骤(5)中加入所述au种子后在30℃至40℃的水浴中静置18h至24h，制备得到所述au纳米棒。
[0030]
结合第一方面，在一些可行的实施方案中，种子的合成：在离心管中加入haucl4溶液与表面活性剂溶液，在室温下剧烈混合后，加入柠檬酸溶液，然后加入新鲜制备的冷的nabh4溶液。混合物由浅黄色变成棕色，表明了金种子的形成。然后将种子溶液在水浴中加热，使种子溶液的颜色从棕色逐渐变为红色。最后，将热处理过的种子溶液从浴液中取出，并在室温下保存。
[0031]
生长液的配制：在离心管中，加入agno3溶液、表面活性剂水溶液，然后加入haucl4溶液，剧烈摇晃混合均匀。在该溶液中加入盐酸和抗坏血酸水溶液，并剧烈摇晃产生的混合物直至澄清。最后加入之前制备的种子，剧烈摇晃混匀后，在水浴中静置过夜。
[0032]
最后加入一定量合成的种子，剧烈摇晃混匀后，在水浴中静置过夜。
[0033]
根据第一方面，作为可替代的实施方案，本技术提供了一种咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法，所述方法包括以下步骤：
[0034]
(1)提供表面活性剂，所述表面活性剂为咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐；
[0035]
(2)将所述表面活性剂配制成表面活性剂水溶液；
[0036]
(3)将所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入酸液、对苯二酚溶液、nabh4溶液，制备得到所述au纳米棒。
[0037]
在可替代的实施方案中，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到所述表面活性剂。
[0038]
在可替代的实施方案中，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到粗产物，重结晶、洗
涤、干燥之后得到所述表面活性剂。
[0039]
出于示例而非限制的目的，在一些实施方案中，所述有机溶剂为乙腈、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种。
[0040]
在可替代的实施方案中，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。
[0041]
在可替代的实施方案中，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。
[0042]
在可替代的实施方案中，所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l，例如0.05mol/l至0.2mol/l，例如，0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5mol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0043]
在可替代的实施方案中，所述银离子溶液的浓度为1mmol/l至10mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0044]
在可替代的实施方案中，所述含au离子的溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0045]
在可替代的实施方案中，所述对苯二酚溶液的浓度为0.1mol/l至1mol/l，例如，0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1mol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0046]
在可替代的实施方案中，所述nabh4溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50mmol/l，等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值或范围同样适用。
[0047]
在可替代的实施方案中，所述银离子溶液包括硝酸银溶液。
[0048]
在可替代的实施方案中，所述含au离子的溶液包括或为haucl4溶液。
[0049]
在可替代的实施方案中，所述酸液包括盐酸。
[0050]
在可替代的实施方案中，步骤(3)中将所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入酸液、对苯二酚溶液、nabh4溶液，混合后在30℃至40℃的水浴中静置过夜，制备得到所述au纳米棒。
[0051]
出于示例而非限制的目的，在一些实施方案中，向离心管中逐步加入硝酸银、一定浓度的表面活性剂水溶液，以及haucl4溶液并混合。加入一定量盐酸和对苯二酚水溶液，得
到的混合物剧烈摇晃直到澄清。最后加入冷的、新鲜制备的nabh4水溶液，最后搅拌混合溶液使其均匀，在水浴中静置过夜。
[0052]
在第二方面，本技术提供了根据前述的方法制备得到的au纳米棒。
[0053]
在第三方面，本技术提供了所述au纳米棒在制备用于治疗癌症的药物中的用途。
[0054]
结合第三方面，在一些可行的实施方案中，所述癌症可以是肝癌，例如治疗hepg2细胞。
[0055]
本文中所使用的术语“多个”包括两个、三个、四个或更多个，等等。
[0056]
本文涉及的外部环境通常是指在室温条件下，例如可以是15℃至35℃，但也不排除其他情况。在实际的操作过程中，会根据具体需要改变实验条件的温度。
[0057]
本文所指的常温，通常是15℃至35℃，但也不排除其他情况。
[0058]
在本文中如无特殊说明，本文中所购买的物质或所使用的物质的纯度等级为化学纯、分析纯或优级纯，优选为分析纯，更优选为优级纯。
[0059]
相比于现有技术，本发明的有益效果：
[0060]
本发明以咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐制备了尺寸可控的au纳米棒，纵向吸收光谱可以达到900nm左右，能够长时间分散在水基溶液中，放置至少7-10天没有发生任何团聚现象，且其中几个表面活性剂保护的au纳米棒在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
附图说明
[0061]
图1示出了实施例1制备的au纳米棒的tem图；
[0062]
图2示出了实施例4制备的au纳米棒的tem图；
[0063]
图3示出了分别在n-十六烷基溴化1-甲基咪唑(mib)和n-十六烷基溴1-甲基吡咯(mpd)溶液中制备的au纳米棒的吸收光谱图。
具体实施方式
[0064]
为了更好的解释本发明，下面将结合具体实施例对本技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0065]
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属的技术领域中普通技术人员普遍理解的相同的含义。进一步理解，术语，诸如在常用词典中定义，解释与它们在相关领域的环境下的含义一致，并且不是理想化或过于正式的意义，除非这里明确地如此定义。
[0066]
除非本文另外指出或上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。
[0067]
除非另外指出，否则本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(诸如，“例如”)的使用仅意在更好地阐明本发明，而不对本发明的范围构成限制。除非明确说明，否则说明书中的语言均不应解释为表示任何要素对于实施本发明是必不可少的。
[0068]
如本技术中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使
用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的
±
10％的变化范围，例如小于或等于
±
5％、小于或等于
±
4％、小于或等于
±
3％、小于或等于
±
2％、小于或等于
±
1％、小于或等于
±
0.5％、小于或等于
±
0.1％、或小于或等于
±
0.05％。另外，有时在本技术中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
[0069]
本文所描述的示例性发明可以适当地缺少任何一种或多种要素限制，这里没有特别公开。因此，“包含”，“包括”，“含有”等的术语应被宽泛和非限制性地理解。另外，本文所使用的术语表达被用作描述，没有限制，并且在使用这些不包括任何等价特性的术语表达是无意的，只是描述它们的一部分特性，但是根据权利，在本发明的范围内各种修改是可能。因此，虽然本发明已通过优选实施例和任选特征被具体公开，在此公开的修改以体现的本发明的变化可能会被本领域的技术人员记录，并且这样的修改和变化会被认为在本发明的范围之内。
[0070]“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0071]
连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0072]
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至10”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至10”、“1至9”、“1至8”、“1至7”、“1至6”、“1至5”、“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至3以及5至10”、“1至4以及8”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0073]
在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目a及b，那么短语“a及b中的至少一者”意味着仅a；仅b；或a及b。在另一实例中，如果列出项目a、b及c，那么短语“a、b及c中的至少一者”意味着仅a；或仅b；仅c；a及b(排除c)；a及c(排除b)；b及c(排除a)；或a、b及c的全部。项目a可包含单个元件或多个元件。项目b可包含单个元件或多个元件。项目c可包含单个元件或多个元件。
[0074]
此外，本文所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
[0075]
实施例1
[0076]
一种制备低毒性au纳米棒的方法，在n-十六烷基溴化1-甲基咪唑溶液中制备au纳米棒。
[0077]
将0.1mol的1-甲基咪唑与0.1mol的溴代十六烷在乙腈中混合，搅拌条件下维持80℃充分反应24h。旋蒸除去溶剂。用乙酸乙酯重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在50℃下干燥得产物n-十六烷基溴化1-甲基咪唑。
[0078]
在离心管里，加入300μl，4mm的硝酸银，然后加入上述制备出的n-十六烷基溴化1-甲基咪唑溶液10ml(0.075m)，以及500μl，10mm haucl4溶液，再加入10μl盐酸以及660μl、0.24m氢醌(对苯二酚)，强烈搅拌直到溶液变得澄清。随后，加入新鲜制备的大约5℃的nabh4(20μl，10mm)水溶液，混合物搅匀后在35℃水浴中静置过夜，得到低毒性au纳米棒。本实施例制备得到了尺寸可控的au纳米棒，能够长时间分散在水基溶液中，放置10天没有发生任何团聚现象，且在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
[0079]
图1示出了在n-十六烷基溴化1-甲基咪唑溶液中制备的au纳米棒的tem图(标尺为50nm)。
[0080]
实施例2
[0081]
一种制备低毒性au纳米棒的方法，在n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑溶液中制备au纳米棒。
[0082]
将0.1mol的1-甲基5-氯咪唑与0.1mol的溴代十六烷在乙腈中混合，搅拌条件下维持80℃充分反应24h。旋蒸除去溶剂。用乙酸乙酯重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在50℃下干燥得产物n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑。
[0083]
在离心管里，加入300μl，4mm的硝酸银，然后加入上述制备出的n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑溶液10ml(0.1m)，以及500μl，10mm haucl4溶液，再加入10μl盐酸以及660μl、0.24m氢醌(对苯二酚)，强烈搅拌直到溶液变得澄清。随后，加入新鲜制备的大约5℃的nabh4(20μl，10mm)水溶液，混合物搅匀后在35℃水浴中静置过夜，得到低毒性au纳米棒。本实施例制备得到了尺寸可控的au纳米棒，能够长时间分散在水基溶液中，放置10天没有发生任何团聚现象，且在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
[0084]
实施例3
[0085]
一种制备低毒性au纳米棒的方法，在n-十六烷基溴化1-甲基哌啶溶液中制备au纳米棒。
[0086]
将0.1mol的1-甲基哌啶与0.1mol的溴代十六烷在乙腈中混合，搅拌条件下维持80℃充分反应24h。旋蒸除去溶剂。用乙酸乙酯重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在50℃下干燥得产物n-十六烷基溴化1-甲基哌啶。
[0087]
在离心管里，加入600μl，4mm的硝酸银，然后加入上述制备出的n-十六烷基溴化1-甲基哌啶溶液10ml(0.1m)，以及500μl，10mm haucl4溶液，再加入10μl盐酸以及660μl、0.24m氢醌(对苯二酚)，强烈搅拌直到溶液变得澄清。随后，加入新鲜制备的大约5℃的nabh4(5μl，10mm)水溶液，混合物搅匀后在35℃水浴中静置过夜，得到低毒性au纳米棒。本实施例制备得到了尺寸可控的au纳米棒，能够长时间分散在水基溶液中，放置10天没有发生任何团聚现象，且在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
[0088]
实施例4
[0089]
一种制备低毒性au纳米棒的方法，在n-十六烷基溴化1-甲基吡咯溶液中制备au纳米棒。
[0090]
将0.1mol的1-甲基吡咯与0.1mol的溴代十六烷在乙腈中混合，搅拌条件下维持80℃充分反应24h。旋蒸除去溶剂。用乙酸乙酯重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在50℃下干燥得产物n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷。
[0091]
在15ml离心管中加入10mm的haucl4溶液240μl与0.1m的n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷溶液10ml，在室温下剧烈混合后，加入0.1m的柠檬酸溶液2ml，然后加入500μl新鲜制备的冷的0.1m的nabh4溶液，混合物由浅黄色变成棕色。然后将种子溶液在的80℃水浴中加热3～4h，使种子溶液的颜色从棕色逐渐变为红色后室温保存备用。
[0092]
在15ml离心管中，加入4mm的agno3溶液500μl，0.1m的n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷水溶液8ml，然后加入0.48mm的haucl4溶液8ml，剧烈摇晃混合均匀。然后加入100μl盐酸和0.1m的抗坏血酸水溶液120μl，并剧烈摇晃产生的混合物直至澄清。最后加入200μl上述制备的种子溶液，剧烈摇晃混匀后，在35℃的水浴中静置过夜，得到低毒性au纳米棒。本实施例制备得到了尺寸可控的au纳米棒，能够长时间分散在水基溶液中，放置10天没有发生任何团聚现象，且在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
[0093]
图2示出了在n-十六烷基溴1-甲基吡咯溶液中制备的au纳米棒的tem图片(标尺为50nm)。
[0094]
图3示出了分别在n-十六烷基溴化1-甲基咪唑(mib)和n-十六烷基溴1-甲基吡咯(mpd)溶液中制备的au纳米棒的吸收光谱图。
[0095]
实施例5
[0096]
一种制备低毒性au纳米棒的方法，在n-十六烷基溴化4-甲基吗啉溶液中制备au纳米棒。
[0097]
将0.1mol的4-甲基吗啉与0.1mol的溴代十六烷在乙腈中混合，搅拌条件下维持80℃充分反应24h。旋蒸除去溶剂。用乙酸乙酯重结晶，过滤，用石油醚洗涤，在50℃下干燥得产物n-十六烷基溴化4-甲基吗啉。
[0098]
在15ml离心管中加入10mm的haucl4溶液240μl与0.1m的n-十六烷基溴化4-甲基吗啉溶液10ml，在室温下剧烈混合后，加入0.2m的柠檬酸溶液2ml，然后加入500μl新鲜制备的冷的0.1m的nabh4溶液，混合物由浅黄色变成棕色。然后将种子溶液在的80℃水浴中加热3～4h，使种子溶液的颜色从棕色逐渐变为红色后室温保存备用。
[0099]
在15ml离心管中，加入4mm的agno3溶液300μl，0.1m的n-十六烷基溴化4-甲基吗啉水溶液5ml，然后加入0.48mm的haucl4溶液5ml，剧烈摇晃混合均匀。然后加入5μl盐酸和0.1m的抗坏血酸水溶液120μl，并剧烈摇晃产生的混合物直至澄清。最后加入100μl上述制备的种子溶液，剧烈摇晃混匀后，在35℃的水浴中静置过夜，得到低毒性au纳米棒。本实施例制备得到了尺寸可控的au纳米棒，能够长时间分散在水基溶液中，放置10天没有发生任何团聚现象，且在高剂量中的细胞毒性明显低于ctab保护的au纳米棒。
[0100]
细胞毒性实验
[0101]
选择hepg2细胞来测试不同au纳米棒的细胞毒性。以每孔6
×
103个细胞(100μl)种于96孔板培育24h，然后加入10μl au纳米棒水溶液，继续孵育24h，以mtt法测试细胞存活
率。样品(au浓度)浓度为100μg/ml。
[0102]
表1：
[0103]
样品名称细胞存活率(％)n-十六烷基溴化1-甲基咪唑(mib)72n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑(cmi)48n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑(tib)30n-十六烷基溴化1-苯基咪唑(mip)32n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶(iap)57n-十六烷基溴化4-甲基吗啉(mml)41n-十六烷基溴化1-甲基哌啶(mpp)62n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷(mpd)53n-十六烷基溴化三乙烯二胺(dabco)28n-十六烷基二甲基环己基溴化铵(dcmh)59十六烷基三甲基溴化铵(ctab)23
[0104]
以上所述仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明作的等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之中。
[0105]
对于实施例中未注明具体条件的，按照常规条件或制造商建议的条件进行。对于所用试剂或仪器未注明生产厂商的，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

技术特征：
1.咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)提供表面活性剂，所述表面活性剂为咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐；(2)将所述表面活性剂配制成表面活性剂水溶液；(3)将一部分所述表面活性剂水溶液与含au离子的溶液混合，加入柠檬酸、nabh4溶液，形成au种子溶液；(4)将au种子溶液水浴加热，得到au种子；(5)将另一部分所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入酸液，然后加入所述au种子，制备得到所述au纳米棒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到所述表面活性剂。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法满足以下条件a至j中的至少一者：a.步骤(3)中所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l；步骤(5)中所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l；b.所述银离子溶液的浓度为1mmol/l至10mmol/l；c.步骤(3)中所述含au离子的溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l；步骤(5)中所述含au离子的溶液的浓度为0.1mmol/l至5mmol/l；d.所述对苯二酚溶液的浓度为0.1mol/l至1mol/l；e.所述nabh4溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l；f.所述银离子溶液包括硝酸银溶液；g.所述含au离子的溶液包括haucl4溶液；h.所述酸液包括盐酸和/或抗坏血酸；i.步骤(4)中水浴加热的温度为70℃至90℃；j.步骤(5)中加入所述au种子后在30℃至40℃的水浴中静置18h至24h，制备得到所述au纳米棒。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法制备得到的au纳米棒。6.咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备au纳米棒的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)提供表面活性剂，所述表面活性剂为咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐；(2)将所述表面活性剂配制成表面活性剂水溶液；(3)将所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入酸液、对苯二酚溶液、nabh4溶液，制备得到所述au纳米棒。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将带有取代基的咪唑和/或带有取代基的叔胺在有机溶剂中与1-溴十六烷混合，然后回流24小时至48小时，除去有机溶剂，得到所述表面活性剂。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括n-十六烷基溴化1-甲基咪唑、n-十六烷基溴化1-甲基5-氯咪唑、n-十六烷基溴化1-叔丁基咪唑、n-十六烷基溴化1-苯基咪唑、n-十六烷基溴化咪唑[1,2a]并吡啶、n-十六烷基溴化4-甲基吗啉、n-十六烷基溴化1-甲基哌啶、n-十六烷基溴化1-甲基吡咯烷、n-十六烷基溴化三乙烯二胺、n-十六烷基二甲基环己基溴化铵中的至少一种。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法满足以下条件a至i中的至少一者：a.所述表面活性剂水溶液的浓度为0.01mol/l至0.5mol/l；b.所述银离子溶液的浓度为1mmol/l至10mmol/l；c.所述含au离子的溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l；d.所述对苯二酚溶液的浓度为0.1mol/l至1mol/l；e.所述nabh4溶液的浓度为1mmol/l至50mmol/l；f.所述银离子溶液包括硝酸银溶液；g.所述含au离子的溶液包括haucl4溶液；h.所述酸液包括盐酸；i.步骤(3)中将所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含au离子的溶液混合，加入酸液、对苯二酚溶液、nabh4溶液，混合后在30℃至40℃的水浴中静置过夜，制备得到所述au纳米棒。10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法制备得到的au纳米棒。

技术总结
本发明公开了一种咪唑类和/或环状季铵盐表面活性剂制备Au纳米棒的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供表面活性剂，所述表面活性剂为咪唑类季铵盐和/或环状季铵盐；(2)将所述表面活性剂配制成表面活性剂水溶液；(3)将一部分所述表面活性剂水溶液与含Au离子的溶液混合，加入柠檬酸、NaBH4溶液，形成Au种子溶液；(4)将Au种子溶液在水浴中加热，得到Au种子；(5)将另一部分所述表面活性剂水溶液与银离子溶液、含Au离子的溶液混合，加入酸液，然后加入所述Au种子，制备得到所述Au纳米棒。本发明制备了尺寸可控的Au纳米棒，纵向吸收光谱可以达到900nm左右，能够长时间分散在水基溶液中，没有发生团聚现象，且细胞毒性低。且细胞毒性低。且细胞毒性低。


技术研发人员：梁营 刘远宸 刘东涵 石莉雯
受保护的技术使用者：广东药科大学
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/5