金银纳米粒子对药物的可视化识别及检测文献综述

 2022-12-25 12:13:48

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

贵金属纳米材料尺寸小、比表面积大，展示出许多独特的纳米效应，如表面效应，量子尺寸效应，体积效应，宏观量子隧道效应，介电限域效应，局域表面等离子体共振效应，在分析化学和生物学领域广泛应用。其中，以金、银（Au、Ag）材料来受到科学界的广泛关注，其具有显着的物理和化学性质。本课题将以如氨氯地平、克林霉素、半胱氨酸等药物为对象，通过合成金银纳米粒子如D-木糖修饰的纳米金粒子等，对比不同的金银纳米粒子的检测效果选定实验所用材料，再通过对检测条件如pH、金银纳米粒子加入量、实验温度及实验时间等的优化，最终实现对药物的可视化检测。

金-银合金纳米粒子的制备是本课题研究的主要方向，金银合金纳米粒子稳定性好，粒径易控，易于修饰，在可见波长范围内具有较高的消光系数，优异的生物相容性和强烈的表面等离子体共振（SPR）吸收，这取决于它们的大小，形状，粒子间距离和使其独特的周围介质。当带电负性的单分散的金银纳米粒子与目标物质发生特异性结合，使得纳米粒子发生聚沉，导致粒子间距变小、粒径变大，其局域表面等离子体共振吸收峰向长波长段位移，并且产生新的吸收峰，同时体系溶液颜色会发生明显的变化。因此，通过观察颜色和紫外吸收光谱的变化可以研究金银纳米粒子作用体系变化进行目标物质检测，应用到可视化分析领域，进行定性或者定量的研究，具有快速简单、成本低廉、结果可视化等优点。

文献综述

贵金属纳米材料，尤其是金纳米粒子（AuNPs）和银纳米粒子（AgNPs），由于表面等离子体共振（SPR）而产生的独特可调的光学性质引起了人们的极大关注[1-2]。双金属纳米材料的出现更是引起了人们极大的兴趣。人们可以很方便并精确的调控核壳结构的双金属纳米粒子的等离子体共振性质，同时两种不同金属组份之间的协同作用可以极大的増强等离子体共振。因此，相比于单组份纳米粒子，核壳结构的双金属纳米材料展现出了更强的物理和化学性质。

金是人类最早发现的金属之一。现代的AuNPs的合成始于150年以前，一些关于AuNPs的可靠的合成方法在过去半个世纪得到了很好的发展[3]。目前金纳米材料的合成方法主要有化学还原法、电化学法、微乳液法、晶种法等。AuNPs不仅具有一些独特的性质，同时还具有稳定性好、比表面积大、表面容易修饰、生物兼容性好等优点。

金银纳米粒子不仅具有纳米粒子的特殊性能，包括量子尺寸效应、体积效应、表面效应、量子隧道效应、介电局域效应等，还具有贵金属特有的等离子体共振吸收的光学性质[4]。银纳米粒子具有的等离子体共振吸收的光学性质，使得使其在生物传感器[5]、生物医学成像、疾病诊断[6]以及表面增强光谱技术[7]等方面得到了广泛的应用。由于具有独特的光学性质，金银纳米粒子较其他金属纳米粒子取得了更为广泛的应用。一定程度上来讲，银纳米粒子的物理化学性质与金纳米粒子相差无几，然而相同尺寸的银纳米粒子比金纳米粒子具有更高的消光系数。除此之外，银纳米粒子的等离子共振吸收可以在可见光区域的任何波长范围内改变，并且制备银纳米粒子的成本较低。

所以结合金银双金属粒子的特性，金银双金属纳米材料的产生与应用，极大的推动了药物的可视化检测。在20世纪90年代核－壳这个名词在具有同轴心的多层纳米粒子中广泛使用。通常，由核（内部材料）和外壳（外层材料）组成的且尺寸在纳米级的复合纳米材料，都广泛地定义为核－壳纳米粒子。随着外层壳的形成，纳米材料显示出了新的化学或者催化活性，另外热稳定性和分散性有可能得到改善。事实上，在纳米粒子表面覆盖一层壳结构形成核－壳纳米粒子之后，该核－壳纳米粒子拥有新的光、电、催化等特性。核－壳纳米粒子，尤其是含有两种不同金属元素的双金属核－壳纳米粒子。与单一金属组分纳米颗粒相比，金银核－壳纳米粒子其不仅保持了原有核金属纳米粒子的物化性能，而且还具有包覆层金属纳米粒子的优良的特性，此外核和壳之间的协同作用使金银核－壳纳米粒子具有不同于单组份纳米粒子的新性质。

仪器分析法是最常用于药物检测的方法，包含高效液相色谱法（HPLC）[8]、液相色谱法（LC）[9]、气相色谱法（GC）[10]、毛细管电泳法（CE）[11]等。通常这些方法需要昂贵的仪器、复杂的过程和专业的技术人员，使得这些方法不能应用于实时在线检测。近年来，由于可视化检测方法具有简单直观，操作方便和不受使用地点限制等优点，吸引了越来越过人的关注。金银合金纳米粒子可视化检测方法已经广泛被用于分析各种目标物质，包括病毒、DNA、蛋白质、小分子物质和重金属等。鉴于此，本课题提出采用金银合金纳米粒子可视化的方法对药物进行选择性检测。该方法能够将分子识别作用转化为肉眼可见的颜色变化，因此避免了精密仪器的使用。与传统分析方法相比，该比色分析法具有简单、快速、灵敏度高、选择性好、不需要任何先进仪器和复杂的样品前处理、结果可视化等优点。

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