基于置換法和聚集誘導(dǎo)的水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光金屬納米點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合置換法和聚集誘導(dǎo)發(fā)光原理制備具有熒光發(fā)射能力的金納米團(tuán)簇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與量子點(diǎn)相似，基于導(dǎo)帶內(nèi)微粒狀電子的躍迀或由配體到金屬納米微粒的電荷轉(zhuǎn)移躍迀的原理，熒光金屬納米團(tuán)簇展現(xiàn)出了從可見(jiàn)到近紅外區(qū)域可調(diào)節(jié)的熒光，且發(fā)光量子產(chǎn)率較高，容易制備。由于其具有較低的毒性、良好的生物相容性以及多功能的表面化學(xué)活性，可被應(yīng)用到細(xì)胞標(biāo)記、跟蹤和成像以及靶向藥物傳送等領(lǐng)域。現(xiàn)存的熒光金納米點(diǎn)的合成途徑有兩種:“由小到大”和“由大到小”。這兩種方法復(fù)雜耗時(shí)且量子產(chǎn)率較低。此外，合成金納米點(diǎn)的穩(wěn)定性很弱且易受外界環(huán)境影響。因此，迫切需要找到一種通過(guò)較為簡(jiǎn)單易行的操作便獲得具有強(qiáng)烈熒光和高穩(wěn)定性的金納米點(diǎn)的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于置換法和聚集誘導(dǎo)的水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇的制備方法，以解決傳統(tǒng)制備水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇復(fù)雜耗時(shí)、量子產(chǎn)率較低、穩(wěn)定性弱等缺點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于置換法和聚集誘導(dǎo)的水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇的制備方法，包括(1)制備銀納米團(tuán)簇模板溶液，(2)通過(guò)銀納米團(tuán)簇模板溶液與氯金酸發(fā)生置換反應(yīng)得到金納米團(tuán)簇，
(3)對(duì)金納米團(tuán)簇進(jìn)行聚集誘導(dǎo)發(fā)光作用的步驟；
其中，制備銀納米團(tuán)簇模板溶液的步驟為:
(1-1)將硝酸銀溶液與團(tuán)簇表面活性劑的水溶液混合均勻，并向混合物中加入去離子水得到有白色渾濁的溶液；
(1-2)向步驟(1-1)得到的溶液逐滴加入氫氧化鈉溶液直至其變?yōu)闊o(wú)色澄清，其中，氫氧化鈉溶液的濃度為lmol/L ；
(1-3)向步驟(1-2)得到的溶液中加入水合肼，并在室溫下攪拌得到銀納米團(tuán)簇模板溶液；
(1-4)取步驟(1-3)得到的溶液用異丙醇離心清洗3?4次后，重新溶于去離子水中，得到提純的銀納米團(tuán)簇模板溶液。
[0005]步驟(1-1)中，所述硝酸銀溶液的濃度為100mM/L，所用團(tuán)簇表面活性劑為谷胱甘肽，谷胱甘肽水溶液的濃度為40mM/L ；硝酸銀溶液、谷胱甘肽水溶液、去離子水的體積比為
1:2:1ο
[0006]步驟(1-3)中，所述水合肼的用量為硝酸銀溶液體積的1/5，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為27h。
[0007]步驟(2)通過(guò)銀納米團(tuán)簇模板溶液與氯金酸發(fā)生置換反應(yīng)得到金納米團(tuán)簇的步驟具體為:
(2-1)取步驟(1-4)得到的銀納米團(tuán)簇模板溶液與氯金酸溶液混合，加入去離子水后，在室溫下攪拌得到金納米團(tuán)簇溶液；
(2-2)將步驟(2-1)所得溶液通過(guò)離心去除反應(yīng)中生成的氯化銀沉淀；
(2-3)將步驟(2-2)所得溶液用異丙醇心提純清洗三次后，重新溶于去離子水中，得到提純的金納米團(tuán)簇溶液。
[0008]步驟(2-1)中，氯金酸溶液濃度為25mM/L，銀納米團(tuán)簇模板溶液、氯金酸溶液、去離子水的體積比為2:1:7 ;室溫?cái)嚢钑r(shí)間為45h。
[0009]步驟(2-2)中，離心的轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0010]步驟(3)對(duì)金納米團(tuán)簇進(jìn)行聚集誘導(dǎo)發(fā)光作用的具體步驟是:向步驟(2)得到的金納米團(tuán)簇溶液中加入乙醇與去離子水，使乙醇-水混合溶劑的極性特性對(duì)其進(jìn)行聚集誘導(dǎo)發(fā)光作用，得到具有較強(qiáng)熒光的金納米團(tuán)簇。
[0011 ] 所述的乙醇-水混合溶劑中乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明基的方法簡(jiǎn)單易行、操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性高、成本低，表面電荷和表面性質(zhì)可控、容易引入功能性基團(tuán)、生物相容性好，可在水溶液中、常溫條件下制備出熒光金納米團(tuán)簇。
[0013]2)本發(fā)明的方法利用一種自然產(chǎn)量豐富的三氨基酸性肽一一谷胱甘肽提供硫醇配體并作為穩(wěn)定劑，成功制備出了具有優(yōu)良的熒光特性、良好的穩(wěn)定性以及良好生物相容性的熒光金納米團(tuán)簇。
[0014]3)本發(fā)明的方法制備出的金納米團(tuán)簇在生物標(biāo)記方面尤其是核酸特異性檢測(cè)的DNA探針具有巨大的應(yīng)用潛力。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為實(shí)施例1制備的銀納米團(tuán)簇模板溶液的實(shí)物圖及其在紫外光(365nm)照射下的圖片；
圖2為實(shí)施例2及實(shí)施例3基于置換法和聚集誘導(dǎo)制備的水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇的實(shí)物圖及其在紫外光(365nm)照射下的熒光圖片；
圖3為制備的銀納米團(tuán)簇模板、金納米團(tuán)簇復(fù)合物以及熒光金納米團(tuán)簇的吸收譜圖； 圖4為熒光金納米團(tuán)簇的熒光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步地解釋。下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但并不用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。
[0017]本發(fā)明的基于置換法和聚集誘導(dǎo)的水溶性發(fā)光金納米團(tuán)簇的制備方法，包括(1)制備銀納米團(tuán)簇模板溶液，(2)通過(guò)銀納米團(tuán)簇模板溶液與氯金酸發(fā)生置換反應(yīng)得到金納米團(tuán)簇，(3)對(duì)金納米團(tuán)簇進(jìn)行聚集誘導(dǎo)發(fā)光作用的步驟。
[0018]其中，(1)制備銀納米團(tuán)簇模板溶液的步驟具體為:
步驟一、將硝酸銀溶液與團(tuán)簇保護(hù)劑水溶液混合均勻，并向混合物中加入去離子水得到有白色渾濁的溶液，硝酸銀溶液的濃度為100mM/L，所用團(tuán)簇表面活性劑為谷胱甘肽，谷胱甘肽水溶液的濃度為40mM/L ;硝酸銀溶液、谷胱甘肽水溶液、去離子水的體積比為1:2:1 ；
步驟二、向步驟一得到的溶液逐滴加入氫氧化鈉溶液直至其變?yōu)闊o(wú)色澄清，其中，氫氧化鈉溶液的濃度為lmol/L ;
步驟三、向步驟二得到的溶液中緩慢加入水合肼，并在室溫下攪拌得到銀納米團(tuán)簇模板溶液，水合肼的用量為硝酸銀溶液體積的1/5，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為27h ;
步驟四、取步驟三得到的溶液用異丙醇離心清洗三次后，重新溶于去離子水中，得到提純的銀納米團(tuán)簇模板溶液。
[0019](2)通過(guò)銀納米團(tuán)簇模板溶液與氯金酸發(fā)生置換反應(yīng)得到金納米團(tuán)簇的步驟具體為:
步驟一、按上述方法制備出銀納米團(tuán)簇模板溶液；
步驟二、取步驟一制備的溶液與氯金酸溶液混合，加入去離子水后，在室溫下攪拌得到金納米團(tuán)簇溶液，氯金酸溶液濃度為25mM/L，銀納米團(tuán)簇模板溶液、氯金酸溶液、去離子水的體積比為2:1:7，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為45h ；
步驟三、將步驟二所得溶液通過(guò)離心去除反應(yīng)中生成的氯化銀沉淀，離心轉(zhuǎn)速為15000轉(zhuǎn)/分鐘；
步驟四、將步驟三所得溶液用異丙醇心提純清洗三次后，重新溶于去離子水中，得到提純的金納米團(tuán)簇溶液。
[0020](3)對(duì)金納米團(tuán)簇進(jìn)行聚集誘導(dǎo)發(fā)光作用的步驟具體為: