[發(fā)明專利]N-乙酰-L-半胱氨酸-金納米團簇熒光材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410468921.0
• 申請日: 2014-09-13
• 公開（公告）號: CN104227013A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 陳偉;鄧豪華;彭花萍;劉愛林;林新華
• 申請（專利權）人: 福建醫(yī)科大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00;B82Y20/00;C09K11/58
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 王義星

技術領域

本發(fā)明涉及N-乙酰-L-半胱氨酸-金納米團簇熒光材料及其制備方法，屬于納米技術領域。

背景技術

?近年來，熒光金屬納米團簇作為一種新型的熒光納米材料備受關注。金屬納米團簇是指在一定的分子層保護作用下，由幾個到幾百個金屬原子構成的分子級聚集體。由于其獨特的物理、電學和光學性質，金屬納米團簇在單分子光電、催化、生物成像和傳感器等領域顯示出廣泛的應用前景。在所有的金屬納米團簇材料中，金納米團簇（gold?nanoclusters，AuNCs）因其具有化學性質穩(wěn)定和生物相容性好等優(yōu)點，是目前研究最多的一種金屬納米團簇材料。與小分子熒光染料和熒光蛋白相比，AuNCs用作熒光探針具有水溶性好、比表面積大、表面易于修飾、抗光漂白能力強以及熒光性質可調等優(yōu)點。因此，金納米團簇有望彌補一些有毒小分子熒光染料的不足，甚至可以取代某些光穩(wěn)定性差的傳統(tǒng)熒光探針。金納米團簇熒光材料的合成路線主要分為“自下而上”（bottom-up）和“自上而下”（top-down）兩種類型。對于“自下而上”的合成方法，金離子（Au³⁺或Au⁺）被還原為金原子，而后累積形成一定的團簇。與此相反，對于“自上而下”的合成方法，金納米團簇是通過使用適當?shù)姆€(wěn)定劑去蝕刻較大的金納米粒子表面的原子而產生。

本發(fā)明在無添加任何其他還原劑的條件下，以N-乙酰-L-半胱氨酸為模板原位合成金納米團簇熒光材料。N-乙酰-L-半胱氨酸作為穩(wěn)定劑和還原劑控制金納米團簇的形成。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種N-乙酰-L-半胱氨酸-金納米團簇熒光材料及其在無添加任何其他還原劑的條件下，以N-乙酰-L-半胱氨酸為模板原位合成金納米團簇熒光材料的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明所述的N-乙酰-L-半胱氨酸保護的金納米團簇熒光材料的制備方法，其特征是由以下反應步驟制成：將濃度為0.02~0.18?mol/L?的N-乙酰-L-半胱氨酸溶液和濃度為0.1~0.8?mol/L的氫氧化鈉溶液加入到濃度為0.01~0.1?g/L的氯金酸溶液中，混勻，置于20~70°C水浴恒溫反應0~3.5小時，反應結束后用截留分子量為3500的透析袋對反應液進行透析純化處理，得到金納米團簇熒光材料水溶液，金納米團簇熒光材料水溶液冷凍干燥后可得到金納米團簇熒光材料粉末。

本發(fā)明未添加任何其他還原劑，N-乙酰-L-半胱氨酸作為穩(wěn)定劑和還原劑控制金納米團簇的形成。

所述氯金酸溶液、N-乙酰-L-半胱氨酸溶液和氫氧化鈉溶液的體積比為2：20：3，三者總體積為5?mL。

步驟所用的氯金酸溶液的濃度為0.02?g/L、體積為0.4?mL，N-乙酰-L-半胱氨酸溶液和氫氧化鈉溶液的濃度和體積優(yōu)選為0.08?mol/L、4?mL和0.5?mol/L、0.6?mL，反應時間優(yōu)選為2.5小時，反應溫度為37°C。

本發(fā)明制備的金納米團簇水溶液為無色，紫外-可見光譜無明顯吸收峰，在紫外燈照射下產生強烈的紅色熒光，最大激發(fā)波長和發(fā)射波長分別為355?nm和650?nm，量子產率為1.1%，熒光壽命為765?ns。

金納米團簇水溶液置于4?℃暗處保存一個月后，相對熒光強度保持在90%以上。

金納米團簇水溶液置于紫外燈下連續(xù)照射一小時后，相對熒光強度保持在90%以上。

金納米團簇水溶液置于2?mol/L氯化鈉溶液中孵育30分鐘后，相對熒光強度保持在95%以上。

金納米團簇水溶液置于2?mol/L過氧化氫溶液中孵育30分鐘后，相對熒光強度保持在95%以上。

本發(fā)明具體的金納米團簇熒光材料的制備：以下過程中使用的所有玻璃器皿均經(jīng)過王水浸泡，并用雙蒸水徹底清洗，晾干。金納米團簇熒光材料的制備方法如下：將0.6?mL濃度為0.5?mol/L的氫氧化鈉溶液與0.4?mL濃度為0.02?g/L的氯金酸溶液加入到4?mL濃度為0.08?mol/L的N-乙酰-L-半胱氨酸溶液中，混勻，置于37°C恒溫水浴槽中反應2.5小時，反應液由淺黃色變?yōu)闊o色。反應結束后用分子量為3500的透析袋對反應液進行透析純化處理。

本發(fā)明的優(yōu)點：

（1）本發(fā)明在無添加任何其他還原劑的條件下，以N-乙酰-L-半胱氨酸為模板原位合成金納米團簇熒光材料。制備方法綠色環(huán)保，操作簡便快捷，重現(xiàn)性好。?