[发明专利]一种金@银核壳纳米粒子及其用于电化学交流阻抗超灵敏手性识别的方法

说明书

本发明属于纳米材料制备和分子识别技术领域，涉及一种金@银核壳纳米粒子及其可用于电化学交流阻抗超灵敏手性识别的方法。包括以下步骤：制备金纳米粒子、制备金@银核壳纳米粒子、制备金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物、制备金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物修饰电极、电化学交流阻抗超灵敏手性识别色氨酸对映体。本发明的有益效果是：制备的金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物可用于超灵敏手性识别色氨酸对映体，对浓度低至0.1nmol/L的色氨酸对映体也能实现有效的电化学阻抗识别。

技术领域

本发明属于纳米材料制备和分子识别技术领域，具体涉及一种金@银核壳纳米粒子及其可用于电化学交流阻抗超灵敏手性识别的方法。

背景技术

手性和手性分析在现代化学和化学技术中具有重要意义，因此开发简单而智能的对映体识别装置已成为生命科学和许多其他相关领域的研究热点。氨基酸是重要的对映体化合物，它的不同构型在生命科学中扮演着不同甚至相反的角色。因此，氨基酸对映体的手性识别在生命科学中具有重要意义。目前，最常见的用于对映体选择性识别的方法主要有色谱法和光谱法，然而这两种方法成本高且耗时长。因此，开发一种低成本、快速且灵敏的手性识别方法显得十分必要。

电化学由于具有成本低、速度快、灵敏度高等优点受到了人们的广泛关注。在过去的几十年中，大多数研究人员都专注于选择手性修饰剂来构建电化学手性传感器，包括壳聚糖、β-环糊精和牛血清白蛋白等。然而，非电活性手性修饰剂会阻碍电极/溶液界面上的电子传输，从而严重影响电化学手性识别的灵敏度。因此，开发新型的电活性手性修饰剂用于超灵敏手性识别就显得十分重要。

近几年来，基于单金属纳米粒子如金纳米粒子和银纳米粒子的本征手性进行比色法手性识别受到了相当多的关注。但是，利用核壳结构的纳米粒子进行电化学手性识别的报道比较少。比色法手性识别是利用目标物选择性地诱导纳米粒子发生聚集，从而导致纳米粒子溶液的颜色和表面等离子共振发生变化。然而，比色法手性识别的主要缺点是其灵敏度差，不能对低浓度的对映异构体进行有效识别。为了克服这个缺点，我们制备了一种金@银核壳纳米粒子，并将其用于电化学交流阻抗超灵敏手性识别对映异构体。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于电化学交流阻抗超灵敏手性识别的金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物的制备方法，实现了对浓度低至0.1nmol/L的色氨酸对映体的超灵敏手性识别。

本发明提供的技术方案如下：

一种金@银核壳纳米粒子，所述金@银核壳纳米粒子的制备方法包括如下步骤：

采用四氯金酸三水合物和柠檬酸钠制备金纳米粒子；将金纳米粒子加热至沸腾，加入柠檬酸钠溶液和硝酸银溶液，制得金@银核壳纳米粒子。

进一步的，制备金纳米粒子包括如下步骤：

将四氯金酸三水合物溶液中加入水并搅拌，将溶液加热至沸腾，加入柠檬酸钠溶液，溶液由浅黄色变为深红色，在高温下继续搅拌，制得金纳米粒子。

进一步的，金@银核壳纳米粒子包括如下步骤：将金纳米粒子溶液加热至沸腾，加入柠檬酸钠溶液和硝酸银溶液，溶液由深红色变为橘黄色，在高温下继续搅拌，即可制得金@银核壳纳米粒子。

本发明还提供上述金@银核壳纳米粒子在电化学交流阻抗超灵敏手性识别中的应用。

一种电化学交流阻抗超灵敏手性识别方法，采用上述金@银核壳纳米粒子，加入色氨酸溶液，静置反应，得到金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物，将金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物滴涂于玻碳电极表面，在红外灯下烘干，制得金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物修饰电极；将金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物修饰电极静置于含有铁氰化钾/亚铁氰化钾的氯化钾溶液中，记录金@银核壳纳米粒子/色氨酸复合物修饰电极的电化学交流阻抗谱图，通过对电化学交流阻抗谱图的比较实现对色氨酸对映体的超灵敏手性识别。