[发明专利]一种金纳米粒子的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属纳米粒子，具体属于一种金纳米粒子的制备方法及应用。

背景技术

定量和定性检测金属离子在化学、生物和环境科学中具有重要意义。其中镁是地壳中第八丰富的元素，也是人体内重要的二价阳离子，广泛分布于生物体，如细胞和骨骼中。它不仅调控Ca²⁺在机体内的作用，自身也发挥了大量的生物功能如酶的激活或抑制，还具有调节细胞增殖，细胞周期的分化和进展等调节作用。若人体内镁的摄入量不平衡时，会对血管功能有严重的影响，危害人体健康。因此，检测和测定Mg²⁺的技术已经吸引了各领域的许多科学家。但许多报道的Mg²⁺选择性化学传感器应用到复杂昂贵的仪器，且需要专业技术员操作，在应用方面存在着较大的局限性。因此，建立一种简单、快速、高灵敏和选择性的离子检测新方法具有重要的意义。

基于金纳米粒子的比色传感器由于其具有高吸光系数、简单性、成本效益和快速检测时间等优点，已吸引了大量的化学生物传感的兴趣，基于该优点，许多金纳米粒子为基础的纳米传感器已用于比色的DNA、蛋白质、金属离子等的检测。由于之前报道的关于金纳米粒子的制备，需要添加还原剂和表面活性剂，致使所制的金纳米粒子具有一定的毒性，进一步限制其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金纳米粒子的制备方法，该方法不仅工艺简单，而且避免使用毒性较大的还原剂和表面活性剂，制备成本较低，制得的金纳米粒子稳定且水溶性好。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种金纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：以体积份数计，将1.0-6.0份32.5mg/mL果胶酶水溶液、1.0-6.0份10mmol/L氯金酸水溶液和0.1-0.6份1mol/L氢氧化钠溶液，微波加热1-10min，反应完成后取出，得到深黄色或酒红色的金纳米粒子。

作为优选的方案：以体积份数计，将2.0-4.0份32.5mg/mL果胶酶水溶液、2.0-4.0份10mmol/L氯金酸水溶液和0.2-0.4份1mol/L氢氧化钠溶液，微波加热3-6min，反应完成后取出，得到酒红色的金纳米粒子。

作为更优选的方案，本发明提供的方法是将1.5份32.5mg/mL果胶酶水溶液、1.5份10mmol/L氯金酸水溶液和0.15份1mol/L氢氧化钠溶液，微波加热3min，反应完成后取出，得到酒红色的金纳米粒子，在523nm处有特征吸收。

本发明制得的金纳米粒子可以在镁离子的检测中得到应用。

与现有技术相比，本发明采用天然的生物分子果胶酶为还原剂及配体保护剂制备了一种稳定且水溶性的纳米粒子，避免了毒性较大的还原剂及表面活性剂的使用，制备过程简单，反应快速，所得的金纳米粒子具有良好水溶性，在523nm处有特征吸收，且表现出明显的酒红色，易于肉眼观察。

本发明制得的金纳米粒子传感器对镁离子显示了高的灵敏性和选择性，可应用于镁离子的检测，检测限为4.0×10^-9μM。此外，该水相合成的金纳米粒子具有良好水溶性和稳定性，肉眼可直接识别其检测时颜色的变化，其应用具有直观性，可应用与环境水样的检测，发展一种简单、快速、超灵敏及直观的新方法。

附图说明

图1是实施例7新型金纳米粒子的透射电子显微镜图。

图2是实施例7新型金纳米粒子的紫外吸收光谱。

图3是实施例7新型金纳米粒子的光稳定性图。

图4是实施例7新型金纳米粒子对镁离子响应曲线及线性关系图。

图5是实施例7新型金纳米粒子与不同金属离子作用后的柱状图。

具体实施方式

实施例1

将0.5mL 32.5mg/mL果胶酶水溶液加入到3.0mL 10mmol/L氯金酸水溶液中，随后加入0.05mL 1mol/L氢氧化钠溶液，微波加热10min，反应完成后取出，得到深黄色的金纳米粒子，该金纳米粒子无明显的特征吸收峰。

实施例2

将3.0mL 32.5mg/mL果胶酶水溶液加入到0.5mL 10mmol/L氯金酸水溶液中，随后加入0.3mL 1mol/L氢氧化钠溶液，微波加热1min，反应完成后取出，得到浅红色的金纳米粒子，该金纳米粒子在523nm处有微弱特征吸收。

实施例3