[发明专利]金纳米簇的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及金纳米簇合成技术，尤其涉及一种金纳米簇的制备方法及其应用。

背景技术

近些年来，以各种模版分子和稳定剂如蛋白质，DNA，硫醇等试剂为原料合成水溶性的荧光金属纳米簇成为了研究的热点。在合成的过程中，需要使用大量的模版分子和稳定剂，而这些分子有可能会与很多分析物质反应，从而对后续的检测造成很大的困扰。而且合成原材料的内滤效应也会降低所合成簇的荧光。所以水溶性纳米簇的提纯成为了目前工作的重点。就我们所知，目前主要采用3种方法来提纯纳米簇：透析，超滤和色谱分离技术。而这些方法相对来说提纯比较复杂，费时，提纯效果并不理想。

pH值的测量尤为重要，与现代医药、生物工程、现代化学、农业和环境科学等科学研究领域息息相关。测定pH值的变化的方法很多，如酸度计，荧光材料等。荧光分析法采用荧光参数的变化指示pH值，简便、快捷、灵敏度好，开发用于检测体系pH变化的pH荧光探针在生物医学研究方面具有广阔的应用前景。本专利中，我们制备了对pH敏感的荧光纳米簇，并且采用一种简单的方法-沉淀法来提纯金纳米簇。

发明内容

本发明的目的是提供一种高纯度、高荧光强度的金纳米簇的制备方法及其应用。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备牛血清白蛋白或谷胱甘肽的水溶液；

步骤2，将可溶金盐加入步骤1的水溶液中，混合均匀，再调节溶液pH至9-13，搅拌制得金纳米簇原液；

步骤3，向步骤2得到的金纳米簇原液中添加酸液，至pH值为5-7，得到金纳米簇沉淀；

步骤4，将步骤3得到的金纳米簇沉淀经离心、分离、水洗，再重新分散在pH值为9-12的碱性溶液中。

另一方面，采用本发明第一方面所述方法制备得到的金纳米簇，应用于检测体系pH变化的pH荧光探针。

本发明的有益效果是：本发明所提供的金纳米簇的制备方法，制备得到的金纳米簇具有高纯度、高荧光强度；制备得到的金纳米簇较均匀、重现性好；制备方法简单易行，快速，材料来源广泛廉价，制备过程无污染，可用于大规模工业化生产；本发明所制备的金纳米簇，对pH值敏感、随着pH的增加荧光强度增强，表明金纳米簇可以作为荧光开关指示体系中pH的变化。

具体实施方式

一方面，本发明提供了一种金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，制备牛血清白蛋白或谷胱甘肽的水溶液；

步骤2，将可溶金盐加入步骤1的水溶液中，混合均匀，再调节溶液pH至9-13，搅拌制得金纳米簇原液；

步骤3，向步骤2得到的金纳米簇原液中添加酸液，至pH值为5-7，得到金纳米簇沉淀；

步骤4，将步骤3得到的金纳米簇沉淀经离心、分离、水洗，再重新分散在pH值为9-12的碱性溶液中。

使金纳米簇生成可逆性沉淀，将沉淀离心分离，洗涤，再将金纳米簇沉淀重新分散至碱性溶液中，沉淀会重新溶解并变成澄清透明的溶液，金纳米簇的荧光会重新恢复。该提纯方法简单易行，无需加入额外的成分，操作简单、节能环保、产品纯度非常高，且具有广泛普适性

优选的，步骤2所述将可溶金盐加入步骤1的水溶液中，其添加比例为，以质量百分比计，使牛血清白蛋白或谷胱甘肽：Au³⁺为1～3:2～9。

优选的，所述步骤3中酸液为HAc，浓度为0.1-1M。

优选的，所述步骤4中离心速度为10000-12000转/min。

优选的，所述步骤4中水洗用5-10mL的去离子水，清洗3-5次。

优选的，所述步骤2调节pH采用NaOH。

优选的，所述步骤2中搅拌时间为8-24h，搅拌温度为35-40℃。

另一方面，采用本发明第一方面所述方法制备得到的金纳米簇，应用于检测体系pH变化的pH荧光探针。

以下结合具体实施例对本发明所述的金纳米簇的制备方法作进一步说明。实施例1

(1)将牛血清白蛋白(BSA)溶解在水溶液中形成澄清透明的溶液；

(2)将含金离子化合物氯金酸按照Au³⁺：BSA重量比为1:3加入溶液中，混合均匀；

(3)在搅拌作用下，加入氢氧化钠至步骤(2)获得的溶液中，同时调节溶液的pH值至9，在37度的温度下继续搅拌12h制得金纳米簇原液；

(4)在原液中加入0.1M HAc，调节金纳米簇原液的pH至6,促进金纳米簇沉淀的生成；