一種熒光銅納米簇的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熒光銅納米簇的合成方法，屬于生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，包含幾個(gè)到幾十個(gè)金屬原子的超小熒光金屬納米簇，將原子和大尺寸的 納米粒子連接起來，由于其依賴于尺寸獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，引起廣泛關(guān)注。由于金屬納 米簇的尺寸類似于電子的費(fèi)米波長，其呈現(xiàn)出離散的能級(jí)以及類似于分子的性質(zhì)，例如:尺 寸可調(diào)的電子過渡態(tài)和強(qiáng)烈的熒光性質(zhì)。金屬納米簇被認(rèn)為是新型的、潛在的和實(shí)用的納 米材料，在許多領(lǐng)域具有實(shí)際的應(yīng)用，例如:細(xì)胞成像、離子傳感和催化。與傳統(tǒng)的熒光量子 點(diǎn)相比，金屬納米簇有許多優(yōu)越的性質(zhì)，例如:低毒、超小尺寸、良好的生物相容性和多功能 的表面化學(xué)性質(zhì)使其在生物化學(xué)領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注。
[0003] 在過去的十幾年中，熒光金屬納米簇的廣泛研究主要集中在合成熒光Au、Ag和Pt 納米簇，應(yīng)用各種類型的模板，例如：多肽、蛋白質(zhì)、DNA、聚合物、樹枝狀大分子聚合物和生 物硫醇小分子。但是，Au、Ag和Pt是貴金屬，因此，Au、Ag和Pt納米簇的合成是非常昂貴的。眾 所周知，非貴金屬元素 Cu在地球上的含量豐富，在日常生活中更是廉價(jià)易得。銅納米簇作為 一種潛在的納米材料，能被應(yīng)用在催化、傳感、細(xì)胞標(biāo)記和細(xì)胞成像等多個(gè)研究領(lǐng)域。然而， 由于合成超小尺寸的銅納米簇是非常困難的，即使合成出的銅納米簇在空氣中也容易被氧 化，制備超小尺寸和高穩(wěn)定性的銅納米簇仍然是目前的一個(gè)重大挑戰(zhàn)，因此，與Au和Ag納米 簇的合成方法相比，銅納米簇的合成仍處于一個(gè)初步階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明合成一種新的熒光銅納米簇，該熒光銅納米簇具有發(fā)射熒光明亮、水溶性 好、穩(wěn)定性高、生物相容性好和毒性低等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明提供了一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將含Cu2+的溶液 與溶菌酶溶液混勻，再將鹽酸羥胺加入其中，調(diào)節(jié)pH至10~13,反應(yīng)6~24h，所述Cu 2+、溶菌 酶與鹽酸羥胺的摩爾比為1:1~8:40~400。
[0006] 本發(fā)明所述反應(yīng)溫度優(yōu)選為20~45°C。
[0007] 本發(fā)明有益效果為：合成的熒光銅納米簇具有發(fā)射熒光明亮、水溶性好、穩(wěn)定性 高、生物相容性好和毒性低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008] 本發(fā)明附圖9幅，
[0009] 圖1為實(shí)施例2~5合成的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度；
[0010] 圖2為實(shí)施例6~12合成的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度；
[0011] 圖3為實(shí)施例13~17合成的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度；
[0012] 圖4為實(shí)施例18~21合成的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度；
[0013]圖5為實(shí)施例22~27合成的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度；
[0014]圖6為實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇與溶菌酶的UV-vis吸收光譜圖；
[0015] 圖7為實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜圖；
[0016] 圖8為不同摩爾濃度的H202對(duì)實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇?zé)晒鈴?qiáng)度的影響；
[0017] 圖9為4°C避光保存2個(gè)月后的實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇與反應(yīng)16h后的實(shí)施 例10熒光銅納米簇的熒光發(fā)射光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以 任何方式限制本發(fā)明。
[0019] 下述實(shí)施例中，如無特殊說明，所使用的實(shí)驗(yàn)方法均為常規(guī)方法，所使用的試劑等 均可從化學(xué)或生物試劑公司購買。
[0020] 以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0021] 實(shí)施例1~5
[0022] 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將5mL不同濃度的Cu(N03)2溶液 與5mL濃度為20mg/mL的溶菌酶溶液25°C攪拌lOmin，再將lmL濃度為8M的鹽酸羥胺加入其 中，用NaOH調(diào)節(jié)pH至12，25 °C攪拌反應(yīng)16h，得到熒光銅納米簇；
[0023] 所述實(shí)施例1~5 Cu(N03)2溶液的濃度見表1。
[0024] 表1實(shí)施例1~5 Cu(N03)2溶液的濃度
[0025]
[0026] 實(shí)施例6~12
[0027] 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將5mL濃度為5mM的Cu(N03)2溶 液與5mL濃度為20mg/mL的溶菌酶溶液25°C攪拌lOmin，再將lmL不同濃度的鹽酸羥胺加入其 中，用NaOH調(diào)節(jié)pH至12，25 °C攪拌反應(yīng)16h，得到熒光銅納米簇；
[0028]所述實(shí)施例6~12鹽酸羥胺的濃度見表2。
[0029]表2實(shí)施例6~12鹽酸羥胺的濃度 [oraoi
[0031] 實(shí)施例13~17
[0032] 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將5mL濃度為5mM的Cu(N03)2溶 液與5mL濃度為20mg/mL的溶菌酶溶液25°C攪拌10min，再將lmL濃度為8M的鹽酸羥胺加入其 中，調(diào)節(jié)不同的pH值，25°C攪拌反應(yīng)16h，得到熒光銅納米簇；
[0033] 所述實(shí)施例13~17的pH值見表3。
[0034] 表3實(shí)施例13~17的pH值
[0035]
[0036] 實(shí)施例18~21
[0037] 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將5mL濃度為5mM的Cu(N03)2溶 液與5mL濃度為20mg/mL的溶菌酶溶液25°C攪拌lOmin，再將lmL濃度為8M的鹽酸羥胺加入其 中，用NaOH調(diào)節(jié)pH至12,不同溫度攪拌反應(yīng)16h，得到熒光銅納米簇；
[0038]所述實(shí)施例18~21的反應(yīng)溫度見表4。
[0039] 表4實(shí)施例18~21的反應(yīng)溫度
[0040]
[0041] 實(shí)施例22~27
[0042] 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為先將5mL濃度為5mM的Cu(N03)2溶 液與5mL濃度為20mg/mL的溶菌酶溶液25°C攪拌lOmin，再將lmL濃度為8M的鹽酸羥胺加入其 中，用NaOH調(diào)節(jié)pH至12,25°C攪拌反應(yīng)不同的時(shí)間，得到熒光銅納米簇；
[0043] 所述實(shí)施例22~27的反應(yīng)時(shí)間見表5。
[0044] 表5實(shí)施例22~27的反應(yīng)時(shí)間
[0045]
[0046] 效果例1
[0047] 將實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇溶液與溶菌酶溶液測試UV-vis吸收光譜圖，結(jié)果 見圖6，a為實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇的UV-vis吸收光譜圖，b為溶菌酶的UV-vis吸收光 譜圖，由圖6得，與280nm處的溶菌酶明顯的吸收峰相比，實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇在整 個(gè)UV-vis光區(qū)沒有明顯的吸收峰，在280nm附近出現(xiàn)的微小駝峰是由于未反應(yīng)的溶菌酶引 起的。另外，在560~600nm沒有明顯的表面等離子體共振吸收帶，證明沒有大尺寸的銅納米 粒子生成。
[0048] 效果例2
[0049] 將實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇溶液測試熒光激發(fā)和發(fā)射光譜圖，結(jié)果見圖7，a 為熒光激發(fā)光譜，b為熒光發(fā)射光譜，由圖7得，Stokes位移為262nm，證明發(fā)射光譜可以有效 避免來自激發(fā)光源的干擾。與有機(jī)染料相比，大尺度的Stokes位移可以有效避免激發(fā)光譜 和發(fā)射光譜之間的交叉。
[0050]效果例3
[0051 ]將濃度為 ΟηΜ、ΙΟηΜ、100ηΜ、500ηΜ、ΙμΜ、ΙΟμΜ、100μΜ、500μΜ、ImM 的 H2〇2 與等體積的 實(shí)施例10得到的熒光銅納米簇混勻，25°C反應(yīng)12h，分別測其熒光強(qiáng)度值，考察不同摩爾濃 度的H2〇 2對(duì)實(shí)施例10得到的熒光銅納米簇?zé)晒鈴?qiáng)度的影響，結(jié)果見圖8,由圖8得，H2〇2對(duì)實(shí) 施例10得到的熒光銅納米簇的熒光強(qiáng)度值幾乎無影響，證明實(shí)施例10得到的熒光銅納米簇 具有強(qiáng)抗氧化性。
[0052]效果例4
[0053] 4°C避光保存2個(gè)月后的實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇與反應(yīng)16h后的實(shí)施例10的 熒光銅納米簇的熒光發(fā)射光譜相比，結(jié)果見圖9，a為反應(yīng)16h后的實(shí)施例10的熒光銅納米簇 的熒光發(fā)射光譜，b為4°C避光保存2個(gè)月后的實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇的熒光發(fā)射光 譜，由圖9得，兩者熒光強(qiáng)度值幾乎沒有變化，證明實(shí)施例10合成的熒光銅納米簇具有高穩(wěn) 定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熒光銅納米簇的合成方法，其特征在于:所述合成方法為先將含Cu2+的溶液與溶 菌酶溶液混勻，再將鹽酸羥胺加入其中，調(diào)節(jié)pH至10~13,反應(yīng)6~24h，所述Cu 2+、溶菌酶與 鹽酸羥胺的摩爾比為1:1~8:40~400。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于:所述反應(yīng)溫度為20~45 °C。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熒光銅納米簇的合成方法，屬于生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，所述合成方法為先將含Cu2+的溶液與溶菌酶溶液混勻，再將鹽酸羥胺加入其中，調(diào)節(jié)pH至10～13，反應(yīng)6～24h，所述Cu2+、溶菌酶與鹽酸羥胺的摩爾比為1：1～8：40～400，本發(fā)明有益效果為合成的熒光銅納米簇具有發(fā)射熒光明亮、水溶性好、穩(wěn)定性高、生物相容性好和毒性低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B82Y40/00, B82Y30/00, B22F1/00, B22F9/24
【公開號(hào)】CN105598466
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610032140
【發(fā)明人】韓冰雁, 許杰, 侯緒芬, 相榮超, 李瑩, 彭婷婷, 于明波
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日