超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法及其用途技术

本发明专利技术公开了一种超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法，其包括如下步骤：S1、在惰性气氛中，将铋金属粉末与正丁基锂溶液充分混匀，除去正丁基锂溶液后，加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，超声处理，使铋金属粉末被剥离开；S2、将步骤S1得到的产物进行离心洗涤纯化，得到超小铋纳米点的乙醇溶液；S3、在所述超小铋纳米点的乙醇溶液中依次加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液、抗坏血酸溶液和氯金酸溶液，进行还原反应，在超小铋纳米点表面通过化学还原氯金酸生成金，得到所述的超小Bi@Au肖特基异质结构。本发明专利技术制备的超小Bi@Au肖特基异质结构具有良好的生物相容性和良好的放疗增敏效果，在肿瘤治疗方面有着广泛的应用前景。疗方面有着广泛的应用前景。疗方面有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法及其用途


[0001]本专利技术涉及一种超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法及其用途，属于放疗增敏纳米材料


技术介绍

[0002]放疗是指通过X射线直接或间接损伤细胞DNA，导致细胞死亡，是目前最常见的肿瘤治疗方式之一。然而当放射剂量过小时，无法有效地杀伤肿瘤细胞；当放射剂量过大时，易误伤正常细胞，造成一系列副作用。在放疗时配合使用放疗增敏剂可以提高肿瘤细胞的放射治疗敏感性，从而尽可能多地杀伤肿瘤细胞，减少对正常细胞的损伤。随着纳米技术的发展，纳米材料作为放疗增敏剂受到了广泛的关注并展现出良好的潜力。特别是高原子序数的纳米材料，其可以吸收更多的X射线能量，发生更多的光电效应及康普顿效应，从而与肿瘤细胞中的过氧化氢等产生更多的活性态氧以杀伤肿瘤细胞。然而单纯的纳米材料通常由于其带隙较窄，在X射线作用下分离的电子
‑
空穴对易于复合，这使得放疗的效果有所削弱。因此，目前急需开发一种高效的、具有良好生物相容性的纳米材料作为放疗增敏剂。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提出一种超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法及其用途，以解决现有技术中所存在的上述问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法，其包括如下步骤：
[0006]S1、在惰性气氛中，将铋金属粉末与正丁基锂溶液充分混匀，之后静置等待锂离子充分嵌入铋金属粉末中，除去正丁基锂溶液后，加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，超声处理，使铋金属粉末被剥离开；
[0007]S2、将步骤S1得到的产物进行离心洗涤纯化，得到超小铋纳米点(粒径≤5nm)的乙醇溶液；
[0008]S3、在所述超小铋纳米点的乙醇溶液中依次加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液、抗坏血酸溶液和氯金酸溶液，进行还原反应，在超小铋纳米点表面通过化学还原氯金酸生成金，形成异质结构，得到所述的Bi@Au肖特基异质结构。
[0009]作为优选方案，所述铋金属粉末与正丁基锂溶液的配比为每2～5mL液体中加入40～100mg铋金属粉末固体，其中，所述正丁基锂溶液的浓度为2.0M。
[0010]作为优选方案，所述聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液的质量分数为3～8％。
[0011]作为优选方案，所述超声的功率为400～500W，超声时温度控制在0～35℃。
[0012]作为优选方案，所述超小铋纳米点的乙醇溶液、聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液、抗坏血酸溶液和氯金酸溶液的体积比为(35～60)：(15～20)：(6～10)：(4～6)。
[0013]作为优选方案，所述超小铋纳米点的乙醇溶液的浓度为200～300μgmL
‑1、抗坏血酸溶液的浓度为0.8～1.2mM，所述氯金酸溶液的浓度为0.8～1.2mM。
[0014]一种由前述的制备方法得到的超小Bi@Au肖特基异质结构在抗肿瘤药物中的用途。
[0015]本专利技术制备的超小Bi@Au肖特基异质结构中由于铋与金均具有较高的原子序数，因此其本身对X射线的能量吸收较高，由于异质结构表面较多的光电效应及康普顿效应，从而与溶液中的过氧化氢等产生更多的活性态氧杀伤肿瘤细胞。
[0016]本专利技术制备的超小Bi@Au肖特基异质结构可提高电子
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空穴对分离效率。在X射线的照射下，具有半导体性质的铋可产生分离的电子
‑
空穴对，分离出的电子会优先转移到金元素上。同时由于肖特基势垒的存在，转移的电子难以越过肖特基势垒，难以再与空穴复合。在肿瘤细胞中，这些转移的电子会更容易与周围物质(如过氧化氢等)相互作用，产生活性氧，起到动力学治疗的效果。所以铋和金所形成的超小Bi@Au肖特基异质结构可以有效提高电子
‑
空穴对的分离效率，进一步起到放疗增敏的效果。
[0017]综上所述，本专利技术制备的超小Bi@Au肖特基异质结构具有良好的生物相容性和良好的放疗增敏效果，在肿瘤治疗方面有着广泛的应用前景。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]图1为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点的TEM图；
[0020]图2为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点的Bi4fXPS图；
[0021]图3为本专利技术中实施例1制备的超小Bi@Au肖特基异质结构的TEM图；
[0022]图4为本专利技术中实施例1制备的超小Bi@Au肖特基异质结构的Bi4fXPS图；
[0023]图5为本专利技术中实施例1制备的超小Bi@Au肖特基异质结构的Au4fXPS图；
[0024]图6为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点及Bi@Au肖特基异质结构在无外加过氧化氢的情况下的放疗增敏性能表征。
[0025]图7为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点及Bi@Au肖特基异质结构在有外加过氧化氢的情况下的放疗增敏性能表征。
[0026]图8为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点及Bi@Au肖特基异质结构的生物相容性表征。
[0027]图9为本专利技术中实施例1制备的超小铋纳米点及Bi@Au肖特基异质结构在X射线照射下对肿瘤细胞的杀死作用表征。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0029]本专利技术中原料和仪器均市售可得。
[0030]其中铋金属粉末、正丁基锂、氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司，环己烷和抗坏血酸购自国药集团化学试剂有限公司，乙醇购自无锡市亚盛
化工有限公司。
[0031]实施例1
[0032]本实施例提供了超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法，具体包括如下步骤：
[0033]称取50mg的铋金属粉末放入玻璃瓶中，在氩气饱和氛围下，向玻璃瓶中加入2mL正丁基锂溶液(浓度为2.0M)，摇晃均匀后静置24h，使得铋金属粉末与正丁基锂溶液充分接触。
[0034]静置后用环己烷洗去多余的正丁基锂，具体步骤如下：将上层溶液抽去，向沉淀中加入5mL环己烷，摇晃均匀，之后静置至铋金属粉末沉淀。此步骤重复2次。
[0035]抽去玻璃瓶中的上层溶液，将沉淀抽真空直至沉淀干燥。
[0036]称取0.25g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在5mL乙醇中，得到PVP的乙醇溶液，将此溶液加入上述玻璃瓶中的沉淀中。将玻璃瓶密封，摇晃均匀后放置超声机中超声。超声时长4h，超声功率450W，控制超声温度为0～35℃。
[0037]将超声后的溶液进行离心洗涤纯化，具体步骤如下：将溶液以4500r本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在惰性气氛中，将铋金属粉末与正丁基锂溶液充分混匀，之后静置等待锂离子充分嵌入铋金属粉末中，除去正丁基锂溶液后，加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液，超声处理，使铋金属粉末被剥离开；S2、将步骤S1得到的产物进行离心洗涤纯化，得到超小铋纳米点的乙醇溶液；S3、在所述铋纳米点的乙醇溶液中依次加入聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液、抗坏血酸溶液和氯金酸溶液，进行还原反应，在铋纳米点表面通过化学还原氯金酸生成金，得到所述的超小Bi@Au肖特基异质结构。2.如权利要求1所述的超小Bi@Au肖特基异质结构的制备方法，其特征在于，所述铋金属粉末与正丁基锂溶液的配比为每2～5mL液体中加入40～100mg铋金属粉末固体，其中，所述正丁基锂溶液的浓度为2.0M。3.如权利要求1所述的超小Bi@Au肖特基异质结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志敏，宋京润，沈闯，黄竹胜，张颖，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：