[发明专利]一种谷胱甘肽保护的强荧光发射的金铂合金纳米簇及其可控制备方法

说明书

一种谷胱甘肽保护的强荧光发射的金铂合金纳米簇及其可控制备方法，属于强近红外发光金属纳米簇材料制备技术领域。是以三水合氯金酸水溶液和六水合氯铂酸水溶液作为金源和铂源，柠檬酸钠作为还原剂，谷胱甘肽作为稳定剂和配体；首先是将三水合氯金酸水溶液和六水合氯铂酸水溶液混合均匀，再向上述混合溶液中加入谷胱甘肽溶液，混合均匀后再加入柠檬酸钠溶液；然后将该混合溶液转移至反应釜中，在100～120℃下水热反应30～210分钟，从而得到谷胱甘肽保护的强荧光发射的金铂合金纳米簇溶液。本发明通过对反应时间、反应温度、反应原料的投料比等实验条件的精细调控，实现了对于两种不同荧光发射的非常高稳定性的金铂合金纳米簇的可控制备。

技术领域

本发明属于强近红外发光(NIR)金属纳米簇材料制备技术领域，具体涉及一种具有红光或近红外荧光发射特性的谷胱甘肽保护的强荧光发射的金铂合金纳米簇及其可控制备方法。

背景技术

金属纳米团簇(NCs)具有出色的光学性能，因此在荧光传感、成像和标记领域引起了极大的关注。最重要的是，通过改变金属纳米簇中配体种类或者组成纳米簇的金属原子个数，进而可以改变金属纳米团簇(NCs)的发射波长，将其从可见光荧光发射改变为近红外(NIR)荧光发射，荧光发射波长的红移会有利于促进纳米簇在荧光成像等方面的应用。目前现有的研究成果中已经制备了尺寸和荧光发射峰均可以调控的金纳米簇，其中一种是通过改变组成金属纳米簇的金属原子个数，如由聚氨基胺树枝状聚合物连接的Au₅、Au₈、Au₁₃、Au₂₃和Au₃₁(分别指由5、8、13、23和31个金原子组成的金纳米簇)，它们可以分别产生紫外-可见吸收、蓝色、绿色、红色和近红外荧光发射(Phys Rev Lett 2004,93,077402)；另外一种方法是通过修饰配体来实现金属纳米簇的粒子尺寸和荧光发射的可控性，如通过修饰聚乙二醇配体，使其分别修饰上甲氧基、氨基或羧基(-OCH₃、-NH₂或-COOH)，最终该金属纳米簇分别呈现出红色，黄色和蓝色荧光发射(Langmuir 2016,32,6445)。

近年来，虽然在纳米团簇研究方面取得了不小的进展，但是对于近红外荧光发射纳米簇(NIR-NCs)的报道仍然有限。由于近红外荧光发射能够增强组织穿透力并且能够降低组织自发荧光的背景干扰，因此近红外荧光发射的金属纳米簇在生物应用方面具有很大的潜力。在制备近红外荧光发射的金属纳米簇中有通过改变组成金属纳米簇中金属原子的个数来实现近红外荧光发射，如制备在制备硫醇化的金纳米簇(AuNC)时，通过改变组成金纳米簇的金原子个数制备Au₁₁、Au₃、Au₁₄₀和Au₂₀₁(分别指由11、38、140和201个金原子组成的金纳米簇)，使其近红外荧光发射范围为800至1300纳米(Adv Mater 2019,31,e1901015)；另外还有通过使用两性离子配体来制备金纳米簇(AuNCs)，其荧光发射峰在900-1000纳米的范围内，该金纳米簇具有较好的荧光量子产率(FL QY％)，并且该金纳米簇在生理条件下具有比较出色的稳定性(Phys Rev Lett 2004,93,077402)。以上这些近红外荧光发射纳米簇(NIR NCs)是通过改变配体或核的尺寸来实现近红外荧光发射，但是都专注于单一金属的纳米材料。据我们所知，外来原子掺杂是一种用于改善金属纳米簇发光性能的强大技术。因此，具有近红外荧光发射的合金纳米簇将成为热门研究之一。

在本发明工作中，我们通过水热合成方法可控制备发光可调的谷胱甘肽(GSH)保护的金铂合金属纳米簇(Au-PtNCs@GSH)，使其荧光发射波长为625纳米和805纳米。通过紫外-可见吸收光谱，高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)，X-射线光电子能谱(XPS)等表征手段对该合金属纳米簇进行表征，结果显示出该合金纳米簇的并且该结果的核尺寸和金属比，与它们的独特功能很好地匹配。因此，目前的工作为通过水热合成方法来制备具有荧光发射可调控的双金属纳米簇提供了新的途径，这将激发对探索金属纳米簇用途的更多研究。

发明内容