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量子金納米團簇(AuNCs)通常由自頂向下或自底向上的方法合成。在這兩種方法中，由于它們對金有很強的親和力，含硫醇的配體，包括小分子、聚合物和蛋白質，已被廣泛地用作覆蓋劑來生產AuNCs。自頂向下的刻蝕方法可以制備單分散納米團簇，但刻蝕步驟繁瑣且涉及有毒表面活性劑和溶劑。相反，在自下而上的方法中，AuNCs是通過在含硫醇配體存在下還原金前體而合成的，這可以在水環境中進行。這種水路徑不需要可能導致下游細胞毒性的化學物質，已經成為制造用于生物應用的AuNCs的選擇方法。但是，這種合成路線導致AuNCs具有更寬的發射光譜和較低的量子產額(QY)(1%)，因為它們具有較高的多分散性。利用黃原酸鹽的金屬離子結合特性，用一種模板輔助合成方法來生產單分散、穩定、熒光的AuNCs。通過使用末端有黃原酸鹽的聚(環亞氨基醚) (PCIEs)，證明Au3+和黃原酸基團之間會發生相互作用，形成靜電穩定的核殼中間納米復合物，這對模板和生產**的**PCIE-AuNCs至關重要。通過將金前體(HAuCl4·3H2O)溶液加入到比PEtOx或PEtOz溶液多3倍摩爾量的溶液中，然后用硼氫化鈉(NaBH4)還原得到AuNCs（圖1）。

加入Au3+溶液后，溶液變為棕黃色。當Au3+和含硫醇的自由配體首次混合時，觀察到顏色消失，形成了可溶性無色的Au(I)-硫醇復合物。當Au3+溶液加入到對照聚合物中，沒有觀察到顏色變化。這表明黃褐色可能是由于形成了由Au3+和黃原酸鹽組成的核殼納米結構，具有靜電穩定的核，而這是硫代配體無法得到的。黃原酸酯在金屬離子存在下化學穩定，并通過靜電相互作用結合。因此，在加入Au3+后，黃原酸基團的結構沒有變化。質子核磁共振(1H NMR)光譜也監測了這種相互作用(圖2a)，其中PEtOx和PEtOz聚合物與D2O中不同數量的Au3+混合。隨著Au3+濃度的增加，PEtOx和PEtOz黃原酸基在δ ≈ 1.3 ppm處的甲基峰強度降低(圖2a)。聚合物由ω-黃原酸端基與Au3+相互作用引發的自組裝可以解釋在1H NMR中觀察到的甲基峰信號的降低，這是由于D2O中黃原酸基的較差的溶劑化和分子流動性造成的。透射電子顯微鏡(TEM)圖像顯示，PEtOx-和PEtOz-AuNCs均為單分散的，核心直徑約為2 nm (圖2b,c)。由DLS計算的平均直徑顯示，由于AuNCs的水化聚合物殼可能比TEM圖像更大(圖2b,c)。

即使在高濃度(1.8 mg Au mL -1)下，在λ= 510-560 nm附近的紫外可見光譜也沒有出現SPR峰(圖3a)，這表明沒有形成更大的金納米顆粒。PEtOx-AuNCs的激發值和發射值分別為λex = 312 nm和λem = 641 nm, PEtOz-AuNCs的激發值和發射值分別為λex = 312 nm和λem = 645 nm(圖3b)。以乙醇中羅丹明6G為參比物，我們發現PEtOx-和PEtOz-AuNCs的QYs分別為4.8%和4.3%(圖3c)，與通過蛋白質模板制備的PEtOx-和PEtOz-AuNCs的QYs相當。時間分辨PL分析表明，PEtOx-和PEtOz-AuNCs有兩種組分：主組分(90%)，熒光壽命分別為844和722 ns；次要組分(10%)，熒光壽命分別為185和139 ns(圖3d)。金配體之間的電荷轉移可能導致壽命的延長，而單重態激發電子可能導致壽命的縮短。與PEtOz-AuNCs相比，PEtOx-AuNCs的熒光衰減時間較慢，這主要是由于無輻射衰減的減少和略高的QY所致。PCIE-AuNCs的熒光半衰期可能是有益的，因為它可以通過時間門控成像克服組織的自發熒光，其中組織的自發熒光半衰期在1 ~ 10 ns之間，與大多數有機熒光團重疊。因此，與有機熒光團相比，PCIE-AuNCs顯示出良好的光學特性，使其成為**的成像工具。

然后，測試了不同pH值(3,5,7,9和11)、PBS (10 mM, pH 7.4)、完全培養基和0.1 M十二烷基硫酸鈉(SDS)下表面涂層的穩定性(圖4)。在pH范圍、PBS和完全培養基中，兩種PCIE-AuNCs都表現出良好的熒光強度，在pH為3時PEtOx-和PEtOz-AuNCs的熒光略有增加(圖4a,c)。與0.1 M SDS孵育的PEtOx-和PEtOzAuNCs的熒光強度分別降低了65%和35%(圖4b,d)。

此外，通過共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)研究了細胞對PEtOx-或PEtOz-AuNCs的攝取。Z-stack圖像證實PCIE-AuNCs在24小時內被細胞內化，因為AuNC熒光與F-actin和細胞核在同一平面上觀察到(圖5a)。為了評估PCIE-AuNCs在體內應用的適用性，靜脈給藥24小時后，研究了AuNCs在健康BALB/c小鼠體內的生物分布(圖5b)。通過評估AuNCs在體外主要器官的內在熒光信號，我們能夠確定它們的命運取決于表面配體。通過減去背景信號來去除自身熒光。與LA-AuNCs相比，PCIE-AuNCs在肝臟和脾臟中的積累**降低。24 h后采集的腎臟和心臟血樣的熒光信號高于LA-AuNCs記錄的熒光信號。這些發現通過ICPOES定量Au/g組織的數量得到了證實(圖5c)。與LA-AuNCs相比，PCIE-AuNCs在肝臟和脾臟中的蓄積**降低，而在腎臟和血液中的蓄積**升高，提示循環時間更長，腎臟有潛在的清除作用。LA-AuNCs的高白蛋白結合親和力可能是其生物分布差異的原因。研究表明，對白蛋白有強親和力的納米顆粒容易擾亂蛋白質結構，導致納米顆粒在肝臟和脾臟內積聚。這可以**減少血液中循環的LA-AuNCs數量(圖5c)，從而減少LA-AuNCs用于腎臟清除的可用性。