[發明專利]金納米團簇及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710627803.3
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107556999B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 夏云生;劉春秀;朱慧;朱霜霜;呂楊;凌云云;汪宜;張冰潔;馬明柔;韋妹妹;羅榮
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;張苗

本發明公開了一種金納米團簇及其制備方法和應用，包括將巰基環糊精溶液、谷胱甘肽溶液、水與金源化合物溶液混合，并在氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液存在的情況下進行加熱反應的步驟。本發明巰基?環糊精和谷胱甘肽(GSH)作為配體與金源化合物發生反應，得到該兩種配體修飾的金納米團簇，可以用于生物成像，不僅如此，本發明結合了兩種配體，通過合成時調整兩種配體的添加量，可實現制備不同粒徑的金納米團簇，同時制備的金納米團簇可發射不同的波長的光，能夠簡單易行地實現對金納米團簇粒徑和發光波長調節，由此，進一步擴展了金納米團簇的應用。

技術領域

本發明涉及金團簇，具體地，涉及金納米團簇及其制備方法和應用。

背景技術

金納米團簇(AuNCs)一般是由幾個至幾十個原子組成的分子級聚集體，其中一些有機小分子如硫醇類化合物或者蛋白質如牛血清白蛋白等作為保護基團。在簇集中，由于其自由電子受到空間的限制，會導致離散、可調的電子躍遷，因此表現出一些獨特的物理化學性質，尤其是它的熒光特性。金納米團簇的尺寸很小(≤2nm)，和電子的費米波長相當，由于量子限域效應，會產生和半導體相似的性質--能級分立，所以受到激發會產生熒光。金納米團簇具有很多優勢：金納米團簇的合成條件相對溫和，而傳統的熒光染料其發光性質不穩定；量子點的合成步驟較繁瑣且毒性很高。除此以外，金納米團簇還具有一些獨特的性質，例如：生物相容性好、毒性低、光穩定性，良好的催化性能等。

金納米團簇總的來說有“自上而下”和“自下而上”兩大類合成方法。“自上而下”的方法就是通過刻蝕較大的納米粒子而得到金納米團簇。“自下而上”就是通過還原Au³⁺直接得到金納米團簇，常選用的還原劑有硼氫化鈉(NaBH₄)，硫醇類化合物，DNA，具有還原性的蛋白質等。表面單分子保護層可以為納米團簇提供了良好的生物相容性，使其能夠用于細胞標記、成像以及藥物的傳遞。但是以上的合成方法得到的金納米團簇大多數表面只有一種配體且發光波長不可調。而表面具有兩種修飾劑且發光可調的金納米團簇的報道卻比較少，從而限制了金納米團簇的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種金納米團簇及其制備方法和應用，本發明通過改進合成方法，得到了巰基-環糊精和谷胱甘肽(GSH)兩種類型配體修飾的金納米團簇，并且通過改變修飾劑的比例可以得到不同發射波長的金納米團簇。這樣，可以將巰基-環糊精和谷胱甘肽(GSH)兩類表面識別基團與金納米團簇本身發光性質結合起來，用于生物成像，進一步擴展金納米團簇的應用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種金納米團簇的制備方法，包括將巰基環糊精溶液、谷胱甘肽溶液、水與金源化合物溶液混合，并在氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液存在的情況下進行加熱反應的步驟。

本發明還提供一種根據前文所述的制備方法制備得到的金納米團簇。

不僅如此，本發明還提供一種前文所述的金納米團簇在作為生物成像材料中的應用。

通過上述技術方案，本發明將配體巰基-環糊精和配體谷胱甘肽(GSH)與金源化合物發生反應，巰基-環糊精和谷胱甘肽中的-SH基團和Au形成Au-S共價鍵，得到該兩種配體修飾的金納米團簇。這樣，可以將巰基-環糊精和谷胱甘肽(GSH)兩類表面識別基團與金納米團簇本身發光性質結合起來，可以用于生物成像，不僅如此，本發明結合了兩種配體，通過合成時調整兩種配體的添加量，可實現制備不同粒徑的金納米團簇，同時制備的金納米團簇可發射不同的波長的光，能夠簡單易行地實現對金納米團簇粒徑和波長調節，由此，進一步擴展了金納米團簇的應用。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是實施例1中金納米團簇AuNCs-1的透射電鏡圖；