[发明专利]以普通DNA为稳定剂合成荧光银纳米簇的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种以普通变性DNA为稳定剂大规模合成荧光银纳米簇的方法。

背景技术

银纳米簇由于具有荧光性质在化学、生物学及材料科学领域引起了人们的极大关注。因其具有优越的荧光特性，所以又称这种荧光银纳米(F-AgNPs)为银纳量子点或纳米簇。F-AgNPs具有生物相容性、比表面积大、低毒性等特性，且能发出强烈的荧光信号；在分析化学领域中有着广泛的应用。

目前，人们常利用聚合胞嘧啶的单链DNA来制备具有强荧光发射的F-AgNPs。该方法需要使用合成的DNA为稳定剂，价格相对较高，且不便于大规模合成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用普通变性DNA为模板制备银纳米簇的方法，该方法相比利用特定单链DNA为稳定剂更为简单，且可以大规模合成。

本发明的目的是通过如下方法来实现的，该方法包括如下顺序的步骤：

（1）将普通变性DNA与银离子溶液混合后，置于4℃冰箱内反应24h；

（2）在上一步反应后的混合溶液中加入NaBH₄溶液，10-25℃常温下反应3h,即得银纳米簇溶液。

更具体地说，所述普通变性DNA是将在4℃冰箱中保藏的鱼精DNA溶液通过在95°C水浴中加热15min后迅速冷却所得。

所述银离子溶液为AgNO₃溶液。

硝酸银的浓度对合成的银纳米簇的荧光性质有影响,进一步优选硝酸银在整个溶液中的浓度为0.4mM。

在一定量的柠檬酸三钠存在下，可以增加合成的银纳米簇的稳定性,因此，更进一步的优选方案是，步骤（1）中，同时加入一定量的柠檬酸三钠溶液。

进一步，优选柠檬酸三钠在整个溶液中的浓度为4.0μM。

NaBH₄的浓度对合成的银纳米簇的荧光性质有影响,进一步优选NaBH₄在整个溶液中的浓度为0.2mM。

本发明的方法采用普通的变性DNA为稳定剂，方法简单、成本低，便于大规模合成；本发明方法合成的银纳米簇的最大激发波长在579nm左右，最大发射波长为646nm左右；银纳米簇的平均粒径在2.5-3.3nm之间，粒径小，能发出强烈的荧光。

附图说明

图1是本发明实施例加入普通变性DNA和没加入普通变性DNA时，F-AgNPs的荧光发射光谱曲线图。

图2是本发明实施例DNA-Ag纳米簇透射电镜表征图片。

图3是本发明实施例DNA-Ag粒径分布结果图。

具体实施方式

下面结合具体实验实例对本发明作进一步详细的描述。

（1）所用溶液的准备：

将50mg鱼精DNA溶解在50mL水中配制成DNA储备液（放入4℃冰箱中保存）；称取0.1690g AgNO₃溶解于50mL水中配制成浓度为20mM的AgNO₃储备液；称取0.0147g柠檬酸三钠溶解于50mL水中配制成浓度为1.0mM柠檬酸三钠储备液；新制的NaBH₄溶液浓度为2.5mM。

（2）银纳米簇的制备过程：

取7.2mL鱼精DNA储备液在95°C水浴中加热15min后迅速冷却至室温，加入150μL AgNO₃储备液和38μL1.0mM柠檬酸三钠储备液，再加水至7.5mL。将溶液混合反应24h（置于4℃冰箱内），以使Ag⁺充分与DNA作用。取1.5mL反应后的混合溶液于塑料管中，加入50μL水、140μL NaBH₄溶液（浓度为2.5mM），在10-25℃常温下反应3h后测定荧光。

（3）银纳米簇的荧光性质：

实验制备的DNA-Ag纳米簇溶液在自然光下呈橘黄色，而在紫外灯(365nm)照射下呈现紫红色。而未加入普通变性DNA的溶液加入NaBH₄颜色呈灰色。为了验证普通变性DNA的作用，我们比较了两者的荧光光谱，如图1所示。实验制备的DNA-Ag纳米簇在579nm激发下，于646nm处有一荧光峰（图1中曲线1所示），而未加入普通变性DNA的溶液没有观察到明显的荧光（图1中曲线2所示）。这一事实充分的证明了变性DNA对银纳米簇的形成起了关键性的作用。

本发明上述实施例制备的DNA-Ag纳米簇透射电镜表征及粒径分布结果如图2、图3所示。由图可知，所制备的DNA-Ag纳米簇平均粒径为2.9nm，且分散较好。

还需要说明的是，本发明的具体实施例只是用来示例性说明，并不以任何方式限定本发明的保护范围，本领域的相关技术人员可以根据上述一些说明加以改进或变化，但所有这些改进和变化都应属于本发明权利要求的保护范围。