[發(fā)明專利]一種發(fā)紅色熒光的金納米團簇的制備方法

在審

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• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108031857A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊光;曹禺;李炎
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;C09K11/58;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發(fā)明公開了一種發(fā)紅色熒光的金納米團簇的制備方法，其特征在于，分別配置氯金酸溶液、角蛋白溶液，室溫下將氯金酸溶液緩慢加入到角蛋白溶液中，然后充分攪拌，使溶液混合均勻，得到淡黃色溶液；將溶液的pH值調至8～12；將溶液置于25～60℃條件下孵育，得到棕色的金納米團簇溶液；將金納米團簇溶液倒入截留分子量為透析袋中透析，然后冷凍干燥得到金納米簇粒子。本發(fā)明采用角蛋白作為穩(wěn)定劑和還原劑，以四氯金酸為前體合成熒光金簇，制得的金納米團簇發(fā)紅色熒光，最大激發(fā)波長位于520nm，最大發(fā)射波長位于近紅外光區(qū)670nm。角蛋白具有豐富的巰基，穩(wěn)定性能良好，同時具有有效的還原能力。

技術領域

本發(fā)明涉及一種發(fā)紅色熒光的金納米團簇的制備方法，屬于納米材料技術領域。

背景技術

金納米團簇通常是由幾個到上百個的金原子組成的，它們的大小在1納米左右，因此它們是介于金原子與金納米粒子之間的物質。由于尺寸方面的影響，金簇呈現(xiàn)出一些特殊的性能，如表面效應，量子尺寸效應，體積效應和宏觀量子隧道效應等納米材料具有的特征。同時金簇還具有一般金納米顆粒沒有的熒光性能，而且相比于量子點以及其他的有機熒光材料，金納米團簇在物理化學性質方面也有其獨特的優(yōu)點。量子點中通常含有一些重金屬鎘，鉛等有毒物質，有機的熒光材料由于其熒光壽命方面的限制導致在應用方面受到制約。而金簇由于具有更低的毒性、良好的生物兼容性、良好的光學穩(wěn)定性以及容易儲存而被廣泛的研究，且將其應用到重金屬離子檢測，生物標記，細胞成像以及藥物運輸?shù)确矫妗?/p>

金納米簇有很多不同的合成方法，一般采用還原劑還原，配體穩(wěn)定的方法制備金簇，如硫醇類小分子配體，樹狀大分子及聚合物，蛋白質及DNA等等。其中蛋白質作為配體合成熒光金簇有特別的優(yōu)勢，因為蛋白質可同時作為環(huán)境友好的有還原性和穩(wěn)定性能的分子，僅僅需要溫和的反應環(huán)境，同時能夠提供非常好的水溶性和天然的生物兼容性。而且，蛋白質三維復雜結構能夠耐受較寬范圍的pH且能夠和其他系統(tǒng)相結合。

目前報道可以原位合成納米金簇的蛋白質模板有牛血清白蛋白，轉鐵蛋白，糜蛋白等，其機理為蛋白質中的酪氨酸在堿性條件下還原金離子，同時巰基與金形成共價鍵穩(wěn)定納米金簇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是：提供一種發(fā)紅色熒光的金納米團簇的制備方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)紅色熒光的金納米團簇的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：分別配置濃度為5～20mM的氯金酸溶液、濃度為5～50g/L的角蛋白溶液，室溫下將氯金酸溶液緩慢加入到角蛋白溶液中，然后充分攪拌，使溶液混合均勻，得到淡黃色溶液；

步驟2)：將步驟1)得到的溶液的pH值調至8～12；

步驟3)：將步驟2)得到的溶液置于25～60℃條件下孵育4～12h，得到棕色的金納米團簇溶液；

步驟4)：將金納米團簇溶液倒入截留分子量為3500Da的透析袋中，透析24h，然后冷凍干燥得到金納米簇粒子。

優(yōu)選地，所述步驟1)中的角蛋白直接取自含有角蛋白的材料或從角蛋白原料中能夠提取得到的任何分子量形式的角蛋白。

更優(yōu)選地，所述含有角蛋白的材料為人的毛發(fā)、指甲、動物毛發(fā)、動物角或蹄。

更優(yōu)選地，所述含有角蛋白的材料為羊毛、家禽羽毛、牛角或牛蹄。

優(yōu)選地，所述步驟3)中調節(jié)pH值的試劑采用氨水或NaOH溶液。

本發(fā)明采用角蛋白作為穩(wěn)定劑和還原劑，以四氯金酸為前體合成熒光金簇，制得的金納米團簇發(fā)紅色熒光，最大激發(fā)波長位于520nm，最大發(fā)射波長位于近紅外光區(qū)670nm。角蛋白具有豐富的巰基，穩(wěn)定性能良好，同時具有有效的還原能力。本發(fā)明整個制備過程步驟簡單，反應條件溫和，且不需要加入額外的化學還原劑，綠色高效。