一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇的制備及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熒光納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇的 制備及其應(yīng)用
【背景技術(shù)】
[0002] 銀納米團(tuán)簇，是一種金屬核心尺寸小于2nm的超小納米粒子。它作為一種新型的 熒光團(tuán)，因其具有制備成本低廉、化學(xué)性質(zhì)活潑、表面易修飾、水溶性良好等優(yōu)點(diǎn)，作為性能 優(yōu)良的熒光探針，引起了研究者廣泛的興趣，因而使銀納米團(tuán)簇逐漸成為金屬納米材料中 的重要組成部分，并廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物傳感、生物成像、催化等研究領(lǐng)域。
[0003]目前，大多數(shù)合成的銀納米團(tuán)簇在紫外光激發(fā)下發(fā)射藍(lán)光。在分析檢測以及生物 方面，紅色熒光銀納米團(tuán)簇更有吸引力，這樣就可以避免一些生物體自身熒光的干擾。
[0004] 生物大分子如多肽和蛋白質(zhì)，具有良好的生物相容性，自身具備多種生物功能，易 于實現(xiàn)銀納米團(tuán)簇的功能化，也常用作合成熒光銀納米團(tuán)簇的優(yōu)良模板。
[0005] 文獻(xiàn)（Protein-Directed Synthesis of Highly Fluorescent Gold Nanoclusters, J. P. Xie, Y. G. Zheng, and J. Y. Ying, J. Am. Chem. Soc. , 2009, 131, 888-889), 首次用一種商業(yè)化的常見蛋白質(zhì)一一牛血清白蛋白，簡單地一步合成了高發(fā)光的金納米 團(tuán)簇（紅色熒光），其中牛血清白蛋白既作保護(hù)劑又具有還原作用，在生理溫度下堿性環(huán)境 中牛血清白蛋白自身能將金離子還原成金原子。受此工作的啟發(fā)，用蛋白質(zhì)作為模板合成 銀納米團(tuán)簇也得到了研究生的關(guān)注。文獻(xiàn)（Highly sensitive label-free fluorescent detection of Hg2+ions by DNA molecular machine-based Ag nanoclusters, J. J. Yin, X. X. He, X. K. Jia, K. M. Wang and F. Z. Xu, 2013, 138, 2350-2356)，用 DNA 分子保護(hù)合成銀 納米團(tuán)族，檢測萊離子；文獻(xiàn)（Functionalized-tryptophan stabilized fluorescent Ag nanoclusters: Synthesis and its application as Hg2+ions sensor, P. P. Bian, L. W. Xing, Z. M. Liu and Z. F. Ma, Sensor. Actuat. B Chem.，2014, 203, 252-257)，合成硝化后的 色氨酸保護(hù)的銀納米團(tuán)簇，發(fā)藍(lán)色熒光并用于汞離子的檢測。這些方法固然好，然而，合成 過程有點(diǎn)繁瑣，成本較高，發(fā)藍(lán)色熒光的銀納米團(tuán)簇用于生物檢測存在一定的干擾性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇的制備方法，該方法簡單，一步合 成，反應(yīng)條件溫和，所得紅色熒光銀納米團(tuán)簇可以避免生物體自身熒光的干擾，能用于水體 系中汞離子的檢測。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇的制備方法，是以雞蛋 白作為模板和保護(hù)劑，硼氫化鈉為還原劑，通過"一鍋法"制備得到。
[0008] 具體制備方法，步驟為：
[0009] (1)將雞蛋白從新鮮的雞蛋中分離出來，通過冷凍干燥獲取粉末狀固體；
[0010] (2)將步驟⑴得到的雞蛋白粉末固體加入水中，攪拌使其充分溶解，制得濃度為 10~75mg mL 1的雞蛋白水溶液；
[0011] (3)向步驟⑵得到的雞蛋白水溶液中加入濃度為0. 025~0. 2mol L 1的硝酸銀 溶液，繼續(xù)攪拌使兩者充分混勻，雞蛋白水溶液與硝酸銀溶液的比例為20 : 1 ;
[0012] (4)繼續(xù)攪拌，向步驟（3)得到的混合溶液中加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)溶液的pH值至 11~12,室溫攪拌10~30分鐘；
[0013] (5)繼續(xù)攪拌，向步驟（4)得到的混合溶液中加入硼氫化鈉，至溶液呈深棕色，在 室溫下繼續(xù)連續(xù)攪拌反應(yīng)1~2h ;
[0014] (6)將步驟（5)得到的溶液經(jīng)過離心、透析，最終得到紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液。
[0015] 步驟⑵所述的雞蛋白溶液的濃度為25mg mL、
[0016] 步驟（3)所述的硝酸銀溶液的濃度為0.1mol L、
[0017] 步驟⑷所述的氫氧化鈉溶液的濃度為Imol L 1C3
[0018] 步驟（5)所述的硼氫化鈉溶液的濃度為11. 2mmol L 1C3
[0019] 所述步驟（6)中離心是以4000r min 1轉(zhuǎn)速離心10min。
[0020] 所述步驟（6)中透析是用截留分子量為1000 Da的透析袋透析2h。
[0021] 本發(fā)明方法制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇可在汞離子檢測中應(yīng)用。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0023] (1)以雞蛋白為模板，原料廣泛易得，綠色環(huán)保，制備方法簡單，成本低廉；
[0024] (2)制得的紅色熒光銀納米團(tuán)簇具有良好的紅色發(fā)光性能，并且發(fā)射峰位置位于 近紅外處，將其用于構(gòu)建水體系中選擇性檢測汞離子的傳感體系，可以避免生物體自身熒 光的干擾。本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇可在汞離子檢測中應(yīng)用。
[0025] (3)制得的紅色熒光銀納米團(tuán)簇尺寸小、光穩(wěn)定性強(qiáng)、毒副作用小、水溶性好，在化 學(xué)傳感、生物成像、生物標(biāo)記等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇的作用機(jī)理示意圖
[0027] 圖2a為本發(fā)明制備紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液分別在日光燈⑴和波長為365nm 紫外燈（2)照射下的照片
[0028] 圖2b為本發(fā)明制備紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液的熒光-紫外圖
[0029] 圖3為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液加入不同金屬離子時熒光峰強(qiáng)度 的變化
[0030] 圖4為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液加入不同金屬離子在日光燈（1)和 波長為365nm紫外燈（2)照射下的照片
[0031] 圖5為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液在不同pH值下熒光峰強(qiáng)度的變化
[0032] 圖6為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液在加入汞離子之前（a)和之后（b) 熒光峰強(qiáng)度隨時間的變化
[0033] 圖7為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液隨離子強(qiáng)度（氯化鈉的濃度）的變 化其熒光峰強(qiáng)度的變化
[0034] 圖8為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液隨汞離子濃度的變化其熒光峰強(qiáng) 度的變化
[0035] 圖9為本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液與汞離子濃度之間的線性關(guān)系
【具體實施方式】
[0036] 本發(fā)明是以雞蛋白為模板，硼氫化鈉為還原劑，通過"一鍋法"制備紅色熒光銀納 米團(tuán)簇溶液用于實際水樣品中汞離子的檢測。下面通過實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0037] 實施例1
[0038] 以雞蛋白為t旲板的紅色焚光銀納米團(tuán)族的制備：
[0039] (1)將0. 25g雞蛋白粉末加入到IOmL去離子水中，超聲溶解制得混合溶液；
[0040] (2)將步驟⑴得到的混合溶液加入到0· 5mL 0· Imol L 1硝酸銀溶液中，攪拌使 兩者充分混勻；
[0041] (3)向步驟⑵得到的混合溶液中加入0.3mL Imol L1氫氧化鈉溶液，室溫攪拌 0. 5h ；
[0042] (4)向步驟（3)得到的混合溶液中加入30 μ L 11. 2mmol L 1硼氫化鈉溶液，溶液 由無色變?yōu)樯钭厣?，在室溫下繼續(xù)連續(xù)攪拌反應(yīng)Ih ;
[0043] (5)將步驟（4)得到的產(chǎn)物進(jìn)行離心，用4000r min 1轉(zhuǎn)速離心10min，透析時用截 留分子量為1000 Da的透析袋透析2h，最終得到紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液。步驟（2)~（5) 過程中，均是在室溫條件下操作完成的。
[0044] 制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇的作用機(jī)理示意圖見圖1。
[0045] 制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液分別在日光燈和波長為365nm紫外燈照射下的 照片見圖2a，其中1為紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液在日光燈照射下的圖片，顏色為深棕色，2 為波長為365nm紫外燈照射下的圖片，顏色為紅色。
[0046] 此外，制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液的熒光-紫外圖見圖2b，其中紫外圖（左） 說明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇顆粒較??；而熒光圖（右）表明制備的紅色熒光銀納米團(tuán) 簇在固定激發(fā)波長為503nm條件下，發(fā)射峰位置在620nm左右，位于近紅外區(qū)域。
[0047] 實施例2
[0048] 金屬離子對實施例1制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇溶液的熒光峰強(qiáng)度的影響實驗：
[0049] 用 pH = 7 的 0· Olmol .L 1 的磷酸緩沖液和 Pb (NO 3) 2、Mg (NO3) 2、Mn (NO3) 2、Fe (NO3) 3、 Zn (NO3) 2、Cd (NO3) 2、Cu (NO3) 2、Hg (NO3) 2、K (NO3) 2、Ca (NO3)