一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法
【专利摘要】一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，属于材料化学【技术领域】。本发明包括金纳米棒的合成，金纳米棒二聚体组装，金纳米棒二聚体表面配体修饰，金纳米棒二聚体不对称修饰，细胞内金纳米棒二聚体表征等步骤。本发明充分利用金纳米棒的表面性质，通过其端面和侧面各异的化学性质，将亲疏水性不同的配体分别修饰于组装成二聚体的金纳米棒表面，再根据配体的亲-疏水性不同使得高聚物只在侧面修饰，而裸露出的端面可以用于穿膜肽的修饰。这样不仅能够保证金纳米棒在细胞中的稳定性，还能使其进入细胞的效率大大增加。本发明提供了一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，得到了结构均一，生物相容性好的金纳米棒二聚体。
【专利说明】-种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，属于材料化 学【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着纳米技术的发展，越来越多的纳米材料被运用于生物体中发挥其独特的光电 性质。其中，金纳米材料W其独特的光学特性和良好的生物相容性受到了广泛的研究和应 用。金纳米棒是一种棒状的金纳米粒子，其存在着端面和侧面两个等离子吸收峰，其高效的 光热转换效率使其成为生物医学领域一种优异的治疗手段。但是，传统的晶种生长法制得 的金纳米棒，在制备过程中使用十六焼基H甲基漠化馈作为稳定剂。该种高聚物本身对生 物体具有一定的毒性，需要对制得的金纳米棒进行合适的改性才能运用于生物体中。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种具有生物相容性的金纳米棒 二聚体不对称修饰方法，其得到了结构均一，生物相容性好的金纳米棒二聚体。
[0004] 本发明的技术方案，一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，步 骤为： (1) 金纳米棒的合成；采用晶种生长法合成横向等离子吸收峰控制在650nm的金纳米 棒 GNR ; (2) 金纳米棒二聚体组装；在步骤（1)得到的金纳米棒GNR的端面修饰分子量为 1000的聚己二醇阳G-1000,离也重息后再分别修饰DNAl及DM2,分别得到GNR-DNAl及 GNR-DNA2的复合体，再将两种复合体混匀，得到金纳米棒二聚体； (3) 金纳米棒二聚体表面配体修饰；将步骤（2)得到的金纳米棒二聚体侧面修饰上正 十八硫醇配体，得到配体修饰的金纳米棒二聚体； (4) 金纳米棒二聚体不对称修饰；将步骤（3)得到的配体修饰的金纳米棒二聚体与两 亲高聚物聚苯己帰-聚己二醇PS-PEG混匀并油浴，得到只有侧面修饰有高聚物的金纳米棒 二聚体； (5) 细胞内金纳米棒二聚体表征：将经过步骤（4)改性的金纳米棒二聚体与穿膜肤TAT 偶联，得到金纳米棒二聚体-TAT复合体，将其与细胞赔育培养后，对其紫外-可见光谱进行 扫描表征。
[0005] 具体如下： (1)金纳米棒的合成： ① 晶种合成；洁净的H角烧瓶中取0. ImL的4g/L的氯金酸溶液边揽拌边加入到 ImL 0. 2M的十六焼基H甲基漠化馈溶液CTAB中，溶液颜色由无色变成黄褐色；然后加入 0. 12mL新配制的0. OlM测氨化轴溶液快速揽拌2min，溶液颜色即由黄褐色变为浅踪色； ② 金纳米棒生长：取5血4g/L氯金酸溶液加入到5血0.2 M十六焼基H甲基漠化 馈溶液中，并加入4mL超纯水；另取0. 125血0. OlM硝酸银溶液和65化0. IM抗坏血酸溶 液分别加入到上述混合体系中，28. (TC下揽拌反应2min，溶液由褐色变成无色；最后加入 0. 05mL步骤①所得晶种溶液揽拌20s之后28. (TC静置反应化，得到金纳米棒溶液； (2) 金纳米棒二聚体组装： 取100血上述步骤②制得的金纳米棒溶液，7500 r/min离也IOmin,去上清，沉淀重息 于10血SmM CTAB溶液中；将金纳米棒与阳G-IOOO W摩尔浓度1:100的比例混匀，静置12h 之后取5mL修饰好阳G金纳米棒将其与DNAl W摩尔浓度1:30的比例混匀；另取5mL修饰 好阳G金纳米棒将其与DM2混匀，分别静置1化之后，分别7500 r/min离也lOmin，并重息 于5mL SmM CTAB溶液中，得到GNR-DNAl及GNR-DNA2的复合体，再将两种复合体等体积混 匀，静置1化之后得到金纳米棒二聚体； (3) 金纳米棒二聚体表面配体修饰： 将步骤（2)得到的金纳米棒二聚体7500 r/min离也IOmin并重息于超纯水中，此过程 重复3次；取120化IOmM正十八硫醇的己醇溶液加入到250化金纳米棒二聚体溶液中混 匀； (4) 金纳米棒二聚体不对称修饰： 将670化二甲基甲醜胺DMF与80化8mg/mL PS-PEG混匀之后加入到上述步骤（3 ) 修饰好正十八硫醇的金纳米棒二聚体中，94C油浴化，冷却至室温，得到只有侧面修饰有 PS-PEG的金纳米棒二聚体； (5) 细胞内金纳米棒二聚体表征： 取1血上述步骤（4)修饰有PS-PEG的金纳米棒二聚体加入到5血超纯水中，7500 r/ min离也IOmin沉淀重息于200化超纯水中；取7 y L的所述修饰有PS-PEG的金纳米棒二 聚体滴加到碳膜支持的铜网上，进行透射电镜表征； 另取其500化上述修饰有PS-PEG的金纳米棒二聚体与2化SmM TAT溶液混匀，偶联 1化后，7500 r/min离也lOmin，沉淀重息于500化细胞培养液（90% 1640基础培养基+10〇/〇 胎牛血清）中，将其与化Ia细胞混匀，37C培养1化之后，利用紫外-可见光谱表征。
[000引所述DNA的编号、序列及长度如表1所示。
[0007] 表1 DNA的编号、序列及长度
【权利要求】
1. 一种具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，其特征在于步骤为： (1) 金纳米棒的合成：采用晶种生长法合成横向等离子吸收峰控制在650nm的金纳米 棒 GNR ; (2) 金纳米棒二聚体组装：在步骤（1)得到的金纳米棒GNR的端面修饰分子量为 1000的聚乙二醇PEG-1000,离心重悬后再分别修饰DNA1及DNA2,分别得到GNR-DNA1及 GNR-DNA2的复合体，再将两种复合体混匀，得到金纳米棒二聚体； (3) 金纳米棒二聚体表面配体修饰：将步骤（2)得到的金纳米棒二聚体侧面修饰上正 十八硫醇配体，得到配体修饰的金纳米棒二聚体； (4) 金纳米棒二聚体不对称修饰：将步骤（3)得到的配体修饰的金纳米棒二聚体与两 亲高聚物聚苯乙烯-聚乙二醇PS-PEG混匀并油浴，得到只有侧面修饰有高聚物的金纳米棒 二聚体； (5) 细胞内金纳米棒二聚体表征：将经过步骤（4)改性的金纳米棒二聚体与穿膜肽TAT 偶联，得到金纳米棒二聚体-TAT复合体，将其与细胞孵育培养后，对其紫外-可见光谱进行 扫描表征。
2. 根据权利要求1所述具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，其特征在 于具体步骤为： (1) 金纳米棒的合成： ① 晶种合成：洁净的三角烧瓶中取〇. lmL的4g/L的氯金酸溶液边搅拌边加入到 lmL 0. 2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液CTAB中，溶液颜色由无色变成黄褐色；然后加入 0. 12mL新配制的0. 01M硼氢化钠溶液快速搅拌2min，溶液颜色即由黄褐色变为浅棕色； ② 金纳米棒生长：取5mL 4g/L氯金酸溶液加入到5mL 0.2 Μ十六烷基三甲基溴化 铵溶液中，并加入4mL超纯水；另取0. 125mL 0. 01Μ硝酸银溶液和65μ? 0. 1Μ抗坏血酸溶 液分别加入到上述混合体系中，28. 0°C下搅拌反应2min，溶液由褐色变成无色；最后加入 0. 05mL步骤①所得晶种溶液搅拌20s之后28. 0°C静置反应4h，得到金纳米棒溶液； (2) 金纳米棒二聚体组装： 取100mL上述步骤②制得的金纳米棒溶液，7500 r/min离心lOmin，去上清，沉淀重悬 于10mL 5mM CTAB溶液中；将金纳米棒与PEG-1000以摩尔浓度1:100的比例混匀，静置12h 之后取5mL修饰好PEG金纳米棒将其与DNA1以摩尔浓度1:30的比例混匀；另取5mL修饰 好PEG金纳米棒将其与DNA2混匀，分别静置12h之后，分别7500 r/min离心lOmin，并重悬 于5mL 5mM CTAB溶液中，得到GNR-DNA1及GNR-DNA2的复合体，再将两种复合体等体积混 匀，静置12h之后得到金纳米棒二聚体； (3) 金纳米棒二聚体表面配体修饰： 将步骤（2)得到的金纳米棒二聚体7500 r/min离心10min并重悬于超纯水中，此过程 重复3次；取12〇μ? 10mM正十八硫醇的乙醇溶液加入到25〇μ?金纳米棒二聚体溶液中混 匀； (4) 金纳米棒二聚体不对称修饰： 将67〇μ?二甲基甲酰胺DMF与8〇μ? 8mg/mL PS-PEG混匀之后加入到上述步骤（3) 修饰好正十八硫醇的金纳米棒二聚体中，94°C油浴2h，冷却至室温，得到只有侧面修饰有 PS-PEG的金纳米棒二聚体； (5)细胞内金纳米棒二聚体表征： 取lmL上述步骤（4)修饰有PS-PEG的金纳米棒二聚体加入到5mL超纯水中，7500 r/ min离心lOmin沉淀重悬于20〇μ?超纯水中；取7 μ L的所述修饰有PS-PEG的金纳米棒二 聚体滴加到碳膜支持的铜网上，进行透射电镜表征； 另取50〇μ?上述修饰有PS-PEG的金纳米棒二聚体与2PL 5mM ΤΑΤ溶液混匀，偶联12h 后，7500 r/min离心lOmin，沉淀重悬于50〇μ?细胞培养液中，将其与Hela细胞混匀，37°C 培养12h之后，利用紫外-可见光谱表征。
3.根据权利要求1、2所述具有生物相容性的金纳米棒二聚体不对称修饰方法，其特征 在于 DNA1 序列为 5' -TAGGAATAGT TATAAAAAAA AAAAA -SH -3'; DNA2 序列为 5，-TTATAACTATTCCTAAAAAAAAAAA-SH-3，。
【文档编号】B22F9/24GK104259453SQ201410548194
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】徐丽广, 胥传来, 孙茂忠, 匡华, 马伟, 刘丽强, 宋珊珊, 吴晓玲 申请人:江南大学