佐治亞理工學(xué)院夏幼南課題組報(bào)道了一種通過金原子沉積的方法，有效地用檸檬酸鹽取代了金納米球表面有毒的十六烷基三甲基氯化銨。與直接的配體交換相比，此方法避免了因帶有相反電荷的配體而導(dǎo)致納米粒子的聚集。同時(shí)，這種方法也降低了金納米球的毒性，為一系列生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用打開了新大門。 表面配體在納米粒子的合成中一直扮演著重要角色，例如控制納米粒子的形貌或防止它們?cè)谏L過程中聚集。然而，表面配體的內(nèi)在毒性經(jīng)常限制了納米粒子在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。因此，通常在已合成的納米粒子表面進(jìn)行配體交換以引入新配體來降低其毒性。傳統(tǒng)的配體交換方法是將納米粒子直接分散在目標(biāo)配體的溶液中，但由于新配體與原配體可能帶有相反的電荷，所以這經(jīng)常導(dǎo)致納米粒子的聚集。此外，這種方法僅在新配體比原配體與納米粒子表面有更低的結(jié)合能時(shí)才有效。以上兩種情況限制了配體交換的可行性。 為了解決這一問題，夏幼南課題組提出了一種新的配體交換方法。該課題組在金納米球和檸檬酸鹽的混合溶液中還原氯金酸，使新的金原子能夠沉積在原有的金納米球上。為了避免破壞原本的球形結(jié)構(gòu)，他們通過控制三價(jià)金前驅(qū)體的濃度，從而只有一層金原子沉積在金納米球上。新的金原子沉積后，原本的十六烷基三甲基氯化銨會(huì)被溶液中濃度更高的的檸檬酸鹽取代。為了實(shí)現(xiàn)完全的配體交換，該課題組還確定了最適合的檸檬酸鹽濃度。 使用這種方法合成的金納米球展現(xiàn)了良好的膠體穩(wěn)定性。配體交換后的金納米球顯示截然不同的性能，例如，將原本金納米球表面的正電荷轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)電荷。細(xì)胞生物活性測(cè)試表明，檸檬酸鹽覆蓋的金納米球相比原始樣品而言，細(xì)胞毒性降低了近一半，使其更適合于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。 總括而言，夏幼南課題組通過金原子沉積的方法，將金納米球表面的十六烷基三甲基氯化銨替換為檸檬酸鹽。通過調(diào)節(jié)沉積量，新合成的金納米粒子保持了原有的形貌和膠體穩(wěn)定性，同時(shí)降低了對(duì)細(xì)胞的毒性，為金納米球在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展了新的思路。 論文信息 Facile Synthesis and Characterization of Uniform Au Nanospheres Capped by Citrate for Biomedical Applications Kei Kwan Li, Min Hao, Seth Kinoshita, Younan Xia Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202401144
