[发明专利]针对挥发性胺具有高灵敏光学响应的发光金纳米粒子制备及其快速分析检测方法

说明书

本发明公开了针对挥发性胺具有高灵敏光学响应的发光金纳米粒子制备及其快速分析检测方法，涉及一种双发射比率光学分析技术。制备方法包括如下步骤：将含巯基的化合物与氯金酸、还原剂、碱在溶剂中混合，25‑95℃搅拌1‑24 h，然后超滤离心除去溶液中小分子杂质，再经冷冻干燥浓缩，得到所述发光金纳米粒子。本发明还将发光金纳米粒子应用于挥发性胺类化合物高灵敏光学检测，检测限低，快速稳定，并且可产生双色发射而进行比率光学分析，稳定性高干扰小。本发明制备方法简单，成本低，易于工业化生产。本发明合成的发光金纳米粒子在溶液中，经吸收溶解不同浓度的胺类物质，可明显观察到纳米金由单一发光逐渐产生双色发光，产生双波长发射的金纳米粒子。

技术领域

本发明属于功能光学纳米材料领域，具体涉及针对挥发性胺具有高灵敏光学响应的发光金纳米粒子制备及其快速分析检测方法。

背景技术

荧光分析方法以及与其成像技术以其灵敏度高、重复性好及操作简便等特点，已成为生物传感、医学诊断和食品环境安全等领域研究中的一种重要工具(Mater.Today2013,16,477；J.Am.Chem.Soc.,2016,138,6380)，因此合成具有高灵敏光学响应的荧光探针具有重要的意义和实用价值。近年来，发光金属纳米粒子因其具有超小的尺寸和独特的光学性质在生物检测、医学、工业制造等领域展现出极大的应用前景。发光金纳米粒子的表面化学和光学调控方法将进一步扩展其在光学传感领域的应用范围(J.Am.Chem.Soc.,2013,135,4978；Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,12572；Nat.Nanotechnol.,2017,12,1096)。例如，美国北卡罗来纳大学教堂山分校的Murray研究组利用不同表面试剂如苯乙硫醇、三苯基膦与硫普罗宁等合成出一系列粒径2nm的近红外波长(800nm–1.3μm)发光金纳米粒子(AuNPs)(J.Am.Chem.Soc.,2005,127,812)，他们指出这是一种与纳米粒子尺寸能级无关的金属局域电子表面态发光；德国卡尔斯鲁厄理工学院Nienhaus研究组利用硫辛酸制备出温度敏感型的近红外发光(710nm)的AuNPs并将其应用于细胞内温度检测(Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,11154)。目前，基于单一波长发射的AuNPs的设计开发及其分析检测方法方面取得了很好的应用进展。

欲使荧光纳米探针在分析检测领域中实现更为广泛的应用，研究与设计可利用探针与被分析物相互作用产生的双荧光发射波长来进行自我校正的比率荧光探针显得尤为重要。现阶段，已发展出多种方法来对金纳米粒子的发光波长进行调控。如调控金纳米粒子表面修饰的配体密度，改变纳米粒子表面Au(I)的含量，从而改变纳米金的发光波长(Angew.Chem.Int.Ed.,2016,55,8894)；另外，引入其它金属离子在发光金纳米粒子的表面纳米产生新的发射中心，如将Ag⁺引入谷胱甘肽修饰的810nm发射的纳米金中而产生新的705nm发射中心(J.Phys.Chem.Lett.,2018,9,557)；此外，S–Au–S–Au–S半环的混合电子态包括金属试剂电荷转移也能参与调控近红外区域发射，电荷和表面试剂对近红外发射波长和金纳米粒子的发光量子产率有重要的影响(J.Phys.Chem.C,2010,114,19935)。