一種手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法
【專利摘要】一種手性可調(diào)節(jié)的空殼?衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括金納米粒子的合成，銀納米粒子的合成，金、銀納米粒子分別修飾DNA1、DNA2，兩種修飾后的納米粒子的組裝，組裝好的核?衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行Glavanic反應(yīng)制備得到空殼?衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)，再通過(guò)修飾半胱氨酸得到手性可調(diào)節(jié)的空殼?衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體等步驟。本發(fā)明方法提供了具有手性可調(diào)節(jié)的空殼?衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，制備出了結(jié)構(gòu)均一的、手性可調(diào)節(jié)的、空殼?衛(wèi)星納米結(jié)構(gòu)材料。
【專利說(shuō)明】
一種手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]手性是自然界中一種既奇特又常見(jiàn)的現(xiàn)象，將其應(yīng)用于材料領(lǐng)域制備手性納米材料，尤其是手性金屬納米材料在當(dāng)前引起了人們的廣泛關(guān)注。由于手性金屬納米材料具有獨(dú)特的尺寸效應(yīng)和光學(xué)效應(yīng)，使其本質(zhì)上不同于分子尺寸的手性，可為不對(duì)稱有機(jī)合成，生物應(yīng)用等提供新的機(jī)遇，所以如何獲得具有可見(jiàn)光可調(diào)節(jié)手性的納米結(jié)構(gòu)一直是科學(xué)家努力的方向。
[0003]當(dāng)前，手性金屬納米材料的手性來(lái)源于手性核、手性表面或者納米粒子的手性排列。將手性分子與貴金屬納米粒子復(fù)合制各手性金屬納米材料已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。本發(fā)明是根據(jù)具有手性的小分子半胱氨酸與空殼-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)半胱氨酸與空殼-衛(wèi)星狀納米結(jié)構(gòu)的結(jié)合，得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)納米組裝體。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案，一種手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，包括金銀納米粒子的合成，銀納米粒子的合成，金、銀納米粒子分別修飾DNAl、DNA2，銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的組裝，組裝好的核-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行Glavanic反應(yīng)制備得到空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)，再通過(guò)修飾半胱氨酸得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體等步驟。具體工藝步驟為:
(1)金納米粒子的合成:利用單寧酸法合成金納米粒子;準(zhǔn)備兩個(gè)潔凈的錐形瓶，分別標(biāo)記A瓶和B瓶;其中A瓶中加入79mL的超純水和ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的HAuCl4溶液，混合均勻；B瓶中加入4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的檸檬酸三鈉溶液，0.35mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的單寧酸溶液，0.1mL25mM的碳酸鉀溶液及15.55mL的超純水，混合均勻；之后，把A瓶和B瓶均加熱到60 °C，之后在攪拌下把B瓶中的溶液迅速倒入A瓶，在60°C下繼續(xù)攪拌2h，至顏色不變?yōu)橹?，即得到粒徑?-6nm的金納米粒子；
(2)銀納米粒子的合成:取20mL超純水與5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合于錐形瓶中，再加入0.6mL 0.lmol/L的硼氫化鈉水溶液和0.6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的檸檬酸三鈉溶液，并進(jìn)行冰浴保護(hù);然后將5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5mL質(zhì)量濃度為0.17%的硝酸銀水溶液同時(shí)以30mL/h的速度用注射栗加入到上述溶液中，注意邊攪拌邊加入，待加入結(jié)束后，放置于80°C水浴2h即得到黃色溶液，S卩18-20nm的銀納米粒子；
(3 )銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的組裝:
a、將步驟(I)制備所得的ImL的金納米粒子溶液以13000rpm離心30min，除去上清，沉淀重懸于10yL pH=7.5、1mM的磷酸鹽緩沖液中，得到金納米粒子PB溶液，備用；
b、將步驟(2)制備所得ImL的銀納米粒子溶液以7500rpm離心15min，除去上清，沉淀重懸于200yL pH=7.5、1mM的Tris-HCl緩沖液中，得到銀納米粒子Tris-HCl溶液，備用；
c、取步驟a制備的金納米粒子PB溶液IOOyL，向其中加入2yL、I ΟμΜ的DNAl溶液混合均勻，37°C搖晃反應(yīng)12h;取步驟b制備的銀納米粒子Tris-HCl溶液100yL，向其中加入2yL、100μΜ的DNA2溶液混合均勻，37°C搖晃反應(yīng)12h，分別得到Au-DNAl復(fù)合體及Ag-DNA2復(fù)合體；
d、將步驟c所得Au-DNAl復(fù)合體以13000rpm離心30min，Ag_DNA2復(fù)合體以7500rpm離心15min，除去上清即多余的未偶聯(lián)的DNA，然后沉淀混合于10yL pH7.5、1mM的Tris-HCl緩沖液中，搖晃使之充分雜交，反應(yīng)12h，即得到銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)組裝體；
(4)空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在步驟(3)中制得的10yL銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)組裝體溶液中，加入lyL、1mM的HAuCl4溶液，充分混合，使銀與HAuCl4發(fā)生Galvanic反應(yīng)，充分震蕩5s，使之成為空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體;8000rpm離心15min，重懸于10yL pH=9、1mM的Tris-HCl溶液中，即得到空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體；
(5 )手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在I OOyL步驟(4 )制備的重懸于pH=9、I OmM的Tris-HCl溶液中的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體中，加入1yL 300μΜ的D-半胱氨酸或L-半胱氨酸或DL-半胱氨酸，充分混合震蕩15min，之后7500rpm離心15min，即得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體;通過(guò)圓二色光譜儀可測(cè)得其CD值，并通過(guò)透射電鏡表征其空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)。
[0006]所述DNAl: 5 ’ -AAAAAGCAGT TGATCCTTTG GAT-3 ’，
所述DNA2:5’-AAAAAATCCA AAGGATCAAC TGC-3’。
[0007]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了具有手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，制備出結(jié)構(gòu)均一的空殼-衛(wèi)星納米結(jié)構(gòu)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的透射電鏡圖。
[0009]圖2是空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的圓二色光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
所有的玻璃儀器都用王水浸泡過(guò)夜，雙蒸水清洗，晾干備用。實(shí)驗(yàn)中使用的水均為18.2ΜΩ 的 Mill1-Q 超純水。
[0011 ] (I)金納米粒子的合成:利用單寧酸法合成金納米粒子。首先，準(zhǔn)備兩個(gè)潔凈的錐形瓶。A瓶中加入79mL的超純水和ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的HAuCl4溶液，混合均勻。B瓶中分別加入4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的檸檬酸三鈉溶液，0.35mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的單寧酸溶液，0.1mL 25mM的碳酸鉀溶液及15.55mL的超純水，混合均勻。之后，把A、B兩瓶均加熱到60°C，之后在攪拌下把B瓶中的溶液迅速倒入A瓶，在60 V下繼續(xù)攪拌2h，至顏色不變?yōu)橹?，就得到粒徑?-6nm的金納米粒子。
[0012](2)銀納米粒子的合成:取20mL超純水與5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合于錐形瓶中，再加0.6mL 0.lmol/L的硼氫化鈉水溶液和0.6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的檸檬酸三鈉溶液，并進(jìn)行冰浴保護(hù)。然后，將5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5mL質(zhì)量濃度為0.17%的硝酸銀水溶液同時(shí)以30mL/h的速度用注射栗加入到上述溶液中，注意邊攪拌邊加入，待加入結(jié)束后，放置于80 V水浴2h即得到黃色溶液，即18-20nm的銀納米粒子。
[0013](3)銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的組裝:將所制得的ImL的金納米粒子溶液以13000rpm離心30min，沉淀重懸于10yL pH=7.5、1mM的磷酸鹽緩沖液中，得到金納米粒子PB溶液，備用。
[OOM] 將所制得的ImL的銀納米粒子溶液以7500rpm離心15min，除去上清，沉淀重懸于200yL pH=7.5、1mM的Tris-HCl緩沖液中，得到銀納米粒子Tris-HCl溶液，備用。
[0015]取制備好的金納米粒子I3B溶液lOOyL，向其中加入2yL ΙΟμΜ的DNAl溶液混合均勻，37 °C搖晃反應(yīng)12h;取制備好的銀納米粒子Tr i s-HCI溶液I OOyL，向其中加入2yL 100μΜ的DNA2溶液混合均勻，37 °C搖晃反應(yīng)12h，分別得到Au-DNAl復(fù)合體及Ag_DNA2復(fù)合體。
[0016]DNAl:5’-AAAAAGCAGT TGATCCTTTG GAT-3 ’；
DNA2:5’-AAAAAATCCA AAGGATCAAC TGC-3’；
將Au-DNAl復(fù)合體以13000rpm離心30min，Ag_DNA2復(fù)合體以7 500rpm離心15min，除去上清即多余的未偶聯(lián)的DNA，沉淀混合于10yL pH為7.5 1mM的Tris-HCl緩沖液中，搖晃使之充分雜交，反應(yīng)12h，即得到銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)組裝體。
[0017](4 )空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在步驟(3 )中制得的I OOyL銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的組裝體溶液中，加入IyL 1mM的HAuCl4，充分混合，使銀與HAuC14發(fā)生GaIvanic反應(yīng)，充分震蕩5s，使之成為空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)。8000rpm離心15min，重懸于10yL pH為9、1mM的Tris-HCl溶液中，即得到空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體。
[0018](5)手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在10yL步驟(4)制得的重懸于pH為9、1mM的Tris-HCl溶液中的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體中，加入1yL 300μΜ的D/L/DL-cys，充分混合震蕩15min，之后7500rpm離心15min，即得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體。
[0019](6)手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的表征:
電鏡表征:分別取7yL的上述溶液滴加到碳膜支持的銅網(wǎng)上，在紅外燈下進(jìn)行干燥。投射電鏡采用JEOL JEM-2100型號(hào)的電鏡，其加速電壓為200 kV，具體如圖1所示。
[0020]圓二色表征:分別取10yL的上述樣品加入到狹縫寬為Imm的比色皿中，25°C圓二色光譜儀測(cè)定信號(hào)，具體如圖2所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，其特征在于具體步驟如下: (1)金納米粒子的合成:利用單寧酸法合成金納米粒子;準(zhǔn)備兩個(gè)潔凈的錐形瓶，分別標(biāo)記A瓶和B瓶;其中A瓶中加入79mL的超純水和ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的HAuCl4溶液，混合均勻；B瓶中加入4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的檸檬酸三鈉溶液，0.35mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的單寧酸溶液，0.1mL25mM的碳酸鉀溶液及15.55mL的超純水，混合均勻；之后，把A瓶和B瓶均加熱到60 °C，之后在攪拌下把B瓶中的溶液迅速倒入A瓶，在60°C下繼續(xù)攪拌2h，至顏色不變?yōu)橹梗吹玫搅綖?-6nm的金納米粒子； (2)銀納米粒子的合成:取20mL超純水與5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮溶液混合于錐形瓶中，再加入0.6mL 0.lmol/L的硼氫化鈉水溶液和0.6mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的檸檬酸三鈉溶液，并進(jìn)行冰浴保護(hù);然后將5mL質(zhì)量濃度為1%的聚乙烯吡咯烷酮水溶液和5mL質(zhì)量濃度為0.17%的硝酸銀水溶液同時(shí)以30mL/h的速度用注射栗加入到上述溶液中，注意邊攪拌邊加入，待加入結(jié)束后，放置于80°C水浴2h即得到黃色溶液，S卩18-20nm的銀納米粒子； (3 )銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的組裝: a、將步驟(I)制備所得的ImL的金納米粒子溶液以13000rpm離心30min，除去上清，沉淀重懸于10yL pH=7.5、1mM的磷酸鹽緩沖液中，得到金納米粒子PB溶液，備用； b、將步驟(2)制備所得ImL的銀納米粒子溶液以7500rpm離心15min，除去上清，沉淀重懸于200yL pH=7.5、1mM的Tris-HCl緩沖液中，得到銀納米粒子Tris-HCl溶液，備用； c、取步驟a制備的金納米粒子PB溶液10yL，向其中加入2yL、IΟμΜ的DNAl溶液混合均勻，37°C搖晃反應(yīng)12h;取步驟b制備的銀納米粒子Tris-HCl溶液100yL，向其中加入2yL、100μΜ的DNA2溶液混合均勻，37°C搖晃反應(yīng)12h，分別得到Au-DNAl復(fù)合體及Ag-DNA2復(fù)合體； d、將步驟c所得Au-DNAI復(fù)合體以13000rpm離心30min，Ag_DNA2復(fù)合體以7500rpm離心15min，除去上清即多余的未偶聯(lián)的DNA，然后沉淀混合于10yL pH7.5、1mM的Tris-HCl緩沖液中，搖晃使之充分雜交，反應(yīng)12h，即得到銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)組裝體； (4)空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在步驟(3)中制得的10yL銀核-金衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)組裝體溶液中，加入lyL、1mM的HAuCl4溶液，充分混合，使銀與HAuCl4發(fā)生Galvanic反應(yīng)，充分震蕩5s，使之成為空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體;8000rpm離心15min，重懸于10yL pH=9、1mM的Tris-HCl溶液中，即得到空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體； (5 )手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的制備:在10yL步驟(4 )制備的重懸于pH=9、I OmM的Tris-HCl溶液中的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體中，加入1yL 300μΜ的D-半胱氨酸或L-半胱氨酸或DL-半胱氨酸，充分混合震蕩15min，之后7500rpm離心15min，即得到手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體;通過(guò)圓二色光譜儀可測(cè)得其CD值，并通過(guò)透射電鏡表征其空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述手性可調(diào)節(jié)的空殼-衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)納米組裝體的制備方法，其特征在于:所述DNAI: 5 ’ -AAAAAGCAGT TGATCCTTTG GAT-3 ’， 所述DNA2:5’-AAAAAATCCA AAGGATCAAC TGC-3’。
【文檔編號(hào)】B82Y30/00GK105834452SQ201610363973
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】徐麗廣, 高鳳麗, 胥傳來(lái), 匡華, 馬偉, 吳曉玲, 劉麗強(qiáng), 宋珊珊, 胡擁明
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)