[发明专利]一种制备类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种制备类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶的方法，先将氯金酸溶液和腺嘌呤核苷酸系列混合反应1‑60min后，加入柠檬酸缓冲液，避光静置0.5‑24h，加入无水乙醇混匀，离心制得沉淀，将制备的沉淀配制成浓度为0.1‑10000μg/mL的腺嘌呤核苷酸外壳纳米簇，加入金属离子后制得沉聚物，将该沉聚物分散于去离子水中，即可。本发明通过以腺嘌呤核苷酸系列为配体的荧光金纳米簇与金属离子反应获得聚集诱导荧光型纳米簇凝胶，金属‑磷酸盐结构的聚集达到荧光增强作用，且纳米簇凝胶中金与腺嘌呤结合力稍弱，能够在细胞内谷胱甘肽等分子存在时发生解离，可降解性优，制法操作简单、产量高，成本低。

技术领域

本发明属于凝胶制备领域，尤其涉及一种制备类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶的方法。

背景技术

近年来，金纳米材料凭借其自身优越的特性在新型生物传感器开发、生物的体内或体外成像、疾病的早期诊断和治疗等多个领域得到广泛的应用。以天然生物小分子为前驱材料，应用绿色化学手段合成金属纳米材料具有突出优势。腺嘌呤核苷酸系列源于生物体，具有化学性质稳定、生物相容性好等特点，在生物医学等领域备受青睐。其可用于宏量制备金属纳米结构，具有良好的产业化前景。这其中，尺寸超小(直径2nm及以下)的荧光金纳米簇表现出了许多和分子非常类似的光学性质，同时具有表面易修饰，比表面积大，荧光发射波长可调等重要特性，适用于重金属离子、生物小分子、药物小分子、蛋白质等的生物检测。相对于荧光蛋白、半导体量子点、有机荧光分子等其它传统荧光材料，金纳米簇具有尺寸小、合成相对简单、生物毒性低等优点，因此具有非常广阔的应用前景。

而目前现有的荧光凝胶制备步骤较繁杂、生物相容性不佳、成本偏高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种工艺简单、生物相容性优，且成本低的类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶的制备方法。

技术方案：本发明类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氯金酸溶液和腺嘌呤核苷酸系列混合，加入柠檬酸缓冲液避光静置后，制得混合溶液，加入与该混合液等体积的无水乙醇混匀，离心制得沉淀；其中，氯金酸溶液中金与腺嘌呤核苷酸系列的摩尔比为1:0.5-10，柠檬酸缓冲液中柠檬酸与氯金酸溶液中金的摩尔比为1-100:1；

(2)将上述沉淀超声分散，配制成浓度为0.5-10000μg/mL的腺嘌呤核苷酸外壳纳米簇，加入等体积的0.005-100mmol/L的金属离子制得沉聚物，将该沉聚物分散于去离子水中，即制得类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶。

本发明制备的纳米簇凝胶为类羟基磷灰石成分，该结构含有Ca²⁺、磷酸和羟基(来自腺嘌呤核苷酸的核糖)，其主要通过腺嘌呤核苷酸外壳上富含磷酸基团，可以与Ca²⁺、Mg²⁺或Zn²⁺结合，而一个Ca²⁺、Mg²⁺或Zn²⁺可以与多个纳米簇上的磷酸基团同时结合，因此能够以Ca²⁺、Mg²⁺或Zn²⁺为连接剂形成凝胶网络结构。

进一步说，本发明的类羟基磷灰石成分的纳米簇凝胶为网状结构，其网孔直径为20-100nm。步骤(1)中，氯金酸溶液和腺嘌呤核苷酸系列混合反应1-60min。氯金酸溶液的浓度可为0.1μmol/L-0.1mol/L。腺嘌呤核苷酸系列可包括单磷酸腺苷、二磷酸腺苷或三磷酸腺苷。

再进一步说，柠檬酸缓冲液的的浓度可为0.005-0.2mol/L，pH值为3.0-8.0。柠檬酸缓冲液可包括体积比为0.02-100:1的柠檬酸钠和柠檬酸，两者的浓度均为0.005-0.2mol/L。加入柠檬酸溶液避光静置10-15h。离心的转速可为500-15000rpm，离心10-15min。