本發(fā)明涉及一種殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料的制備方法，屬材料和生物技術(shù)研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近幾年，二氧化硅材料由于其獨(dú)特的生物相容性能得到了廣泛的研究，通過(guò)溶膠-凝膠技術(shù)合成的二氧化硅印跡材料可應(yīng)用于具有生物活性的化合物的檢測(cè)。二氧化硅材料的孔隙度可以大大提高擴(kuò)散滲透到聚合物基質(zhì)中的分析物，對(duì)分子印跡傳感器至關(guān)重要。同時(shí)，納米粒子，尤其是金納米粒子因?yàn)樗鼈儶?dú)特的化學(xué)和物理特性，如電子，光學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)，顯示了其在生物和化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，大比表面積使得金納米粒子成為新型納米分子印跡的基體材料。然而，制備的金納米粒子穩(wěn)定性差(在溶液中易聚集或在惡劣條件下形狀/尺寸發(fā)生變化)限制了它們?cè)诠鈱W(xué)、感測(cè)和催化等多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。因此，金納米粒子表面上的配體交換或附加涂層對(duì)于保持結(jié)構(gòu)并改善所需官能度的性質(zhì)是必要的。用二氧化硅殼涂層更具優(yōu)勢(shì)，二氧化硅涂層不僅提供高穩(wěn)定性、化學(xué)惰性和生物相容性，而且還能通過(guò)化學(xué)修飾二氧化硅殼的表面而進(jìn)行后續(xù)的官能化。最近，具有可調(diào)節(jié)孔洞和高表面積的多孔二氧化硅殼已經(jīng)涂覆在gnr的表面上用于某些重要的化學(xué)和生物應(yīng)用，例如催化反應(yīng)和藥物緩釋。

選用二氧化硅和金納米粒子的復(fù)合材料作為基底，將模版分子半胱胺酸通過(guò)au-s鍵作用固定到基底上，并在其表面修飾二氧化硅殼，煅燒去除模版分子，得到殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料，該分子印跡復(fù)合材料可用于半胱胺酸對(duì)映體的電化學(xué)手性識(shí)別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

1.制備殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料，其特征在于：步驟如下：

a、制備二氧化硅納米球：配制包含61.75ml乙醇，24.75ml去離子水和8～10ml氨水的混合溶液中，加入3～5ml硅酸四乙酯，磁力攪拌，反應(yīng)2h后，離心、洗滌、冷凍干燥得到二氧化硅納米球；

b、制備氨基改性二氧化硅納米球：將步驟a中制得的二氧化硅納米球超聲分散在40ml乙醇中，加入150～300μl3-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌12h，80℃加熱至回流，回流時(shí)間為0.5～2h，待回流結(jié)束后，冷卻至室溫，離心洗滌，干燥，備用；

c、制備金膠：配制50ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～0.02％的haucl4溶液，加熱至沸騰，然后加入1.75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～2％的檸檬酸三鈉溶液，持續(xù)加熱20min后，冷卻至室溫，4℃存儲(chǔ)備用；

d、制備殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料：；將步驟b所得的氨基改性二氧化硅納米球超聲分散在25ml金膠中，4℃靜置24h，離心、洗滌，得到二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料；將上述二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料超聲分散在1ml去離子水中，然后滴加到1～3mm的l-半胱氨酸溶液中，攪拌12h，離心、冷凍干燥，得到二氧化硅/金納米粒子/l-半胱胺酸復(fù)合材料；取80mg上述二氧化硅/金納米粒子/l-半胱胺酸復(fù)合材料，加入到包含有95ml去離子水，43ml乙醇和1～3ml氨水的混合溶液中，超聲處理，將1～3ml的teos溶于6ml的乙醇后緩慢滴加到上述混合溶液中，攪拌18h，離心、洗滌、冷凍干燥，400℃～600℃下于馬弗爐中煅燒1～3h，得到殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料。

進(jìn)一步，步驟a中硅酸四乙酯和氨水的量分別為4.5ml和9.0ml。

進(jìn)一步，步驟b中3-氨丙基三乙氧基硅烷的量為200μl，回流時(shí)間為1h。

進(jìn)一步，步驟c中haucl4和檸檬酸三鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.01％和1％。

進(jìn)一步，步驟d中l(wèi)-半胱氨酸的濃度為2mm，teos的量為2.5ml，氨水的量為2.5ml，煅燒溫度500℃、煅燒時(shí)間2h。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為摻雜模板分子和形成分子印跡的二氧化硅的紅外光譜圖。

圖2為恒電位富集后l-/d-半胱氨酸的dpv圖

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。

實(shí)施例一：

殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備二氧化硅納米球：配制包含61.75ml乙醇，24.75ml去離子水和8～10ml氨水的混合溶液中，加入3～5ml硅酸四乙酯，磁力攪拌，反應(yīng)2h后，離心、洗滌、冷凍干燥得到二氧化硅納米球。

(2)制備氨基改性二氧化硅納米球：將步驟(1)中制得的二氧化硅納米球超聲分散在40ml乙醇中，加入150～300μl3-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌12h，80℃加熱至回流，回流時(shí)間為0.5～2h，待回流結(jié)束后，冷卻至室溫，離心洗滌，干燥，備用。

(3)制備金膠：配制50ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～0.02％的haucl4溶液，加熱至沸騰，然后加入1.75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～2％的檸檬酸三鈉溶液，持續(xù)加熱20min后，冷卻至室溫，4℃存儲(chǔ)備用。

(4)制備殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料：將步驟(2)所得的氨基改性二氧化硅納米球超聲分散在25ml金膠中，4℃靜置24h，離心、洗滌，得到二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料。將上述二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料超聲分散在1ml去離子水中，然后滴加到1～3mm的l-半胱氨酸溶液中，攪拌12h，離心、冷凍干燥，得到二氧化硅/金納米粒子/l-半胱胺酸復(fù)合材料。取80mg上述二氧化硅/金納米粒子/l-半胱胺酸復(fù)合材料，加入到包含有95ml去離子水，43ml乙醇和1～3ml氨水的混合溶液中，超聲處理，將1～3ml的teos溶于6ml的乙醇后緩慢滴加到上述混合溶液中，攪拌18h，離心、洗滌、冷凍干燥，400℃～600℃下于馬弗爐中煅燒1～3h，得到殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料。

制備的殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料可用于半胱氨酸對(duì)映體的電化學(xué)手性識(shí)別。制備涂覆殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料的氧化銦錫電極，將制備的電極浸入到25ml包含1mml/d-半胱氨酸的0.1mpbs(ph＝7.0)溶液中，在恒電位的條件下，施加0.25v的電壓富集1000s，然后將該氧化銦錫電極取出，溶液中剩余的半胱氨酸濃度可通過(guò)玻碳電極檢測(cè)，具體步驟為：將玻碳電極浸入到上述的剩余溶液中，然后在0～1.0v(vs.sce)的電位窗口范圍內(nèi)，電位增量為4mv，振幅為50mv進(jìn)行dpv測(cè)試，記錄相應(yīng)的氧化峰電位和電流，比較氧化峰電位和電流的差別。由圖2可知，殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料對(duì)于l/d-半胱氨酸的識(shí)別電流比為2.2，說(shuō)明殼核分子印跡二氧化硅/金納米粒子復(fù)合材料對(duì)于半胱氨酸對(duì)映體具有有效的識(shí)別效率。

如圖1，691cm^-1、1400cm^-1處的峰歸因于為c-s、c-n鍵，為l-半胱胺酸的特征吸收峰。1080cm^-1和800cm^-1處的峰為si-o的伸縮振動(dòng)峰，1630cm^-1和950cm^-1處的峰為si-o-h的伸縮振動(dòng)峰，以上四個(gè)峰為二氧化硅的特征吸收峰。因此說(shuō)明l-半胱胺酸被包埋進(jìn)入二氧化硅中。圖中上方曲線(xiàn)為形成分子印跡二氧化硅的紅外光譜圖，從圖中發(fā)現(xiàn)691cm^-1、1400cm^-1處l-半胱胺酸的振動(dòng)峰消失了，說(shuō)明煅燒可以將l-半胱胺酸模板分子脫除。

本發(fā)明的有益效果：無(wú)機(jī)分子印跡納米材料的制備過(guò)程環(huán)保、廉價(jià)，且金納米粒子的引入有效地增加了分子印跡材料對(duì)于半胱氨酸對(duì)映體的識(shí)別效果。