[发明专利]一种基于化学刻蚀的荧光金纳米簇快速合成方法

说明书

本发明公开了一种基于化学刻蚀的荧光金纳米簇快速合成新方法，该方法包括以下步骤：步骤一、在室温下，将10mmol/L或50mmol/L氯金酸水溶液和10mmol/L鲁米诺储存液充分混合，加入去离子水或碱性溶液，充分振荡均匀得到混合液；步骤二、在步骤二得到的混合液中加入10mmol/L或50mmol/L谷胱甘肽水溶液，震荡混匀；步骤三、静置反应，得到浅黄色溶液，在365nm的紫外光源照射下，有明显的绿色荧光，即得到金纳米簇溶液。用乙醇溶液，离心纯化得到荧光金纳米簇。该制备方法简单、快速、对环境友好、可重复性高。

技术领域

本发明具体涉及一种基于化学刻蚀的金纳米簇快速合成新方法，属于荧光纳米材料制备技术领域。

背景技术

具有小于2nm团簇尺寸的超小纳米颗粒被定义为纳米簇。金纳米簇由几个到几十个原子组成，其尺寸接近电子的费米波长(即一个电子在费米能级时的德布罗意波长，金为0.5nm)，其自由电子具有很强的量子限域效应，最终导致连续的能级结构变成分立的能级结构，呈现出尺寸依赖的可见到近红外区域的荧光特性。与其他荧光纳米颗粒相比，金纳米簇具有较长的荧光寿命。其次，由于金等贵金属具有化学惰性且通常含有保护基团，使其对生物体的毒副作用小，具有良好的生物相容性和光稳定性。此外，金纳米簇还有水溶性强、斯托克斯位移较大等特点，使其在光学和生物医学研究等方面得到了广泛的关注。

由于荧光金纳米簇超小尺寸，快速可控制备高质量的金纳米簇具有一定的挑战性。目前，制备荧光金纳米簇的方法主要分为“自下而上”和“自上而下”两类。“自下而上”的制备方法是指金前驱体在配体分子存在下被适当的还原剂直接还原成零价金原子，零价金原子聚集成核生长为纳米簇。“自上而下”的方法是通过配体诱导的刻蚀作用将金纳米颗粒的尺寸减小，从而获得小尺寸的金纳米簇。合成金纳米簇的配体主要有蛋白质、多肽、氨基酸、聚合物、核酸、巯基小分子等。虽然，现有的制备荧光金纳米簇的方法已不计其数，但仍然存在制备步骤繁琐、所需时间长、需要较高的反应温度等缺点，所以发展一种快速、便捷、低成本制备荧光金纳米簇的方法具有非常重要的意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的是解决目前巯基稳定的水溶性金纳米簇制备步骤繁琐、时间长的问题，提出一种基于化学刻蚀的荧光金纳米簇快速合成方法，用以快速、便捷、低成本的生产水溶性荧光金纳米簇。

技术方案：本发明的一种基于化学刻蚀的荧光金纳米簇快速合成方法通过以下技术方案实现：

步骤一、在室温下，将10mmol/L或50mmol/L氯金酸水溶液和10mmol/L鲁米诺储存液充分混合，加入去离子水或碱性溶液，充分振荡均匀得到混合液；

步骤二、在步骤二得到的混合液中加入10mmol/L或50mmol/L谷胱甘肽水溶液，震荡混匀；

步骤三、静置反应，得到浅黄色溶液，在365nm的紫外光源照射下，有明显的绿色荧光，即得到金纳米簇溶液。

其中：

所述步骤一中10mmol/L或50mmol/L氯金酸水溶液与10mmol/L鲁米诺储存液混合的摩尔比例是1:1～1:4。

步骤一中所述的10mmol/L鲁米诺储存液，为在室温下，将鲁米诺溶解于0.05mol/Ltris-HCl缓冲液或0.5mol/LNaOH溶液中制得，避光保存。

所述的步骤一中碱性溶液为0.05mol/Ltris-HCl缓冲液。

所述的tris-HCl缓冲液，pH＝8.5或pH＝9.0。

所述的步骤三中静置过程所需时间在2小时以内。

所述的步骤三中，所述静置反应的温度范围为18℃至90℃。

所述加入10mmol/L或50mmol/L谷胱甘肽水溶液与步骤一加入的氯金酸溶液的摩尔比是1:1～3:1。