[发明专利]一种二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种二硫化钼量子点‑手性金纳米粒子组装体及其制备方法和应用，利用通过水热法制备的二硫化钼量子点作为荧光发光体，N‑乙酰‑L‑半胱氨酸功能化的手性金纳米粒子与二硫化钼量子点结合组装成二硫化钼量子点‑手性金纳米粒子组装体。当手性金纳米粒子与二硫化钼量子点结合后发生光诱导电子转移效应能够有效猝灭二硫化钼量子点的荧光，在具有手性的蛋白氨基酸对映体加入后，由于蛋白氨基酸对映体可与N‑乙酰‑L‑半胱氨酸通过氢键结合在手性金纳米粒子表面，诱导手性金纳米粒子发生不同程度的团聚，使电子传递受阻，从而恢复二硫化钼量子点的荧光，实现对蛋白氨基酸对映体的手性识别。

技术领域

本发明属于纳米材料制备和分子识别技术领域，具体涉及一种二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体及其制备方法和应用。

背景技术

氨基酸在所有生物中都起着重要的作用，是蛋白质和代谢中间体的基础。除甘氨酸外，蛋白氨基酸都具有手性。氨基酸对映体识别的研究可以提供重要的信息，有助于更好地理解生物系统中的手性识别，并进一步促进生物化学和药物研究的进展。常用的手性分离技术包括高效液相色谱法、气相色谱法和毛细管电泳法。但这些方法大多需要昂贵的手性柱和复杂的样品预处理过程，并不适合于实时分析。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体及其制备方法和应用。

荧光手性识别技术由于具有成本低、速度快、灵敏度高等优点受到了人们的广泛关注，其基本原理是利用荧光分子与对映体结合后选择性荧光猝灭或荧光增强实现对手性对映体的有效鉴别。

二硫化钼作为一种典型的石墨烯类过渡金属硫化物，目前已经被广泛地应用在电子、催化和储能等方面。由于二硫化钼是一种间接带隙材料，具有优良的化学稳定性和较高的热稳定性。当二硫化钼的尺寸控制在10nm以下时，可以得到零维的二硫化钼量子点。由于量子限制和边缘效应，二硫化钼量子点具有独特的光学性质，在荧光传感和生物成像等领域有着潜在的应用前景。

纳米粒子，尤其是金纳米粒子，其光学和电子学特性与尺寸密切相关，已被广泛地应用于各种化学和生物传感中。由于具有高消光系数和宽吸收光谱，金纳米粒子具有优异的荧光猝灭能力。如利用N-乙酰-L-半胱氨酸功能化的手性金纳米粒子作为荧光开关，在无氨基酸对映体存在下，二硫化钼量子点会通过弱配位作用吸附在手性金纳米粒子表面，由于金纳米粒子高效的荧光猝灭能力，二硫化钼量子点在金纳米粒子表面显示出微弱的荧光。在氨基酸对映体存在时，由于氨基酸对映体可通过与N-乙酰-L-半胱氨酸之间的氢键作用被吸附于手性金纳米粒子表面，诱导手性金纳米粒子发生不同程度的团聚，使得电子传递受阻，从而使二硫化钼量子点的荧光得到不同程度的恢复，最终实现对氨基酸对映体的识别。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体，通过水热法制备的二硫化钼量子点作为荧光发光体，N-乙酰-L-半胱氨酸功能化的手性金纳米粒子与二硫化钼量子点结合组装成二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体。

第二方面，提供所述的二硫化钼量子点-手性金纳米粒子组装体的制备方法，包括：

步骤a、N-乙酰-L-半胱氨酸功能化的手性金纳米粒子的制备：向超纯水中加入一定量的氯金酸/四氯金酸三水合物和N-乙酰-L-半胱氨酸并搅拌，加入硼氢化钠溶液，继续搅拌反应1.5-2.5h，制得N-乙酰-L-半胱氨酸功能化的手性金纳米粒子溶液；

步骤b、二硫化钼量子点的制备：将一定量的二水合钼酸钠溶于超纯水中，加入HCl调节pH至6.0-6.9，加入一定量的溶于超纯水的还原型谷胱甘肽溶液，混匀后将混合溶液转入聚四氟乙烯反应釜中，180-205℃下恒温反应20-36h，冷却后离心，收集上清液得到二硫化钼量子点分散液；