贵金属纳米粒子(NMNPs)，像蘑菇一样涌现出来，由于其独特的物理化学特性而获得了快速的发展。瓜环（Cucurbit[n]urils (CB[n]s, n = 5–8, 10, 13–15)）是一类具有独特的主-客体性质的合成大环化合物，近年来引起了人们极大的研究兴趣。NMNPs与瓜环的结合有望整合并增强两种组分的优良特性，如精确控制的粒径、稳定性、组装、表面功能、生物相容性、可调光学性能和高催化活性。

有鉴于此，吉林大学杨英威教授和西北工业大学尚利教授等人，系统地概述了瓜环介导的NMNPs的制备策略及其在传感、表面增强拉曼散射、治疗学和催化等方面的重要应用的最新进展。

本文要点

1）总结了了合成CB[n]s介导的NMNPs的不同策略，这些策略取决于CB[n]s与NMNPs(或其保护剂)之间的特定相互作用，包括自组装、配体交换和原位合成。微流体已经被用来制造高通量CB[n]s介导的NMNPs，具有用于SERS，治疗学和催化。

2）尽管可操作的CB[n]s介导的NMNPs取得了很大的成功，但仍存在一些局限性和有待解决的挑战。首先，引进先进的功能，如增强导电性、磁性、多波长发光、荧光共振能量转移、手性、多功能催化、细胞靶向、抗菌、防污等，是目前最迫切需要解决的问题，对扩大其应用具有重要意义。CB[n]s难以通过共价键修饰官能团，这限制了直接利用CB[n]s制备多功能CB[n]s介导的NMNPs的能力。在受益于CB[n]s的独特超分子主-客体特性的同时，将具有特定属性的客体导入到NMNPs系统将是一种有效的策略。因此，设计高功能客体分子对于生成多功能CB[n]s介导的NMNPs至关重要。同时，CB具有较大的空腔和明显的主-客体性质，其对NMNPs理化性质的影响尚不清楚，有待进一步研究。其次，本综述着重于少数合金MNPs，这些MNPs具有许多不同于或优于单金属NPs的有趣性能。与此同时，其他铂基MNPs (Ru、Rh、Os、Ir)在催化、传感、治疗和诊断等方面更具优势，但由于其稳定性低而受到限制，这还有待发展。与CB[n]s的结合将为管理这些NMNPs的制造、增强其稳定性和赋予其特殊性能提供新的机会。

3）第三，具有类似分子行为的NMNCs具有许多优异的性质，如有趣的光学性质(如强光致发光、光捕获和双光子吸收)、增强的催化活性(如化学催化、电催化和光催化)、抗菌活性、固有手性和电子性质。因此，NMNCs与CB[n]s的结合将以前所未有的多样性呈现出材料科学领域的新范式，对此尚未进行充分的探索。但总的来说，开发有效的合成策略来整合和增强这些材料的优势是关键问题，合理的设计和制造这种多功能CB[n]s介导的NMNPs是非常具有挑战性的。原位合成和自组装是两种主要的方法。对于原位合成，如何达到预期的性能是一个值得深入探讨的问题。与原位合成相比，自组装是一种简单而有效的方法，可以通过两种或多种功能组分(即NMNPs、CB[n]s、客体分子)的可控动态自组装，为构建多功能CB[n]s介导的NMNPs提供很大的保障。第四，对结构、键合和性能的详细了解，将大大有助于合理设计和合成CB[n]s介导的NMNPs，以及开发它们在不同领域的应用。晶体结构分析是最直接有效的方法。然而，这些CB[n]s介导的NMNPs的单晶尚未开发，这也是一个很大的挑战。因此，研究有效的方法获得这些CB[n]s介导的NMNPs的单晶是至关重要的，如溶剂蒸发、蒸汽扩散和电结晶。

参考文献：

Li‐Li Tan et al. Cucurbiturils‐Mediated Noble Metal Nanoparticles for Applications in Sensing, SERS, Theranostics, and Catalysis. Advanced Functional Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adfm.202007277

https://doi.org/10.1002/adfm.202007277