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，包含幾個到幾十個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米波長，其呈現(xiàn)出離散的能級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、潛在的和實用的納 米材料，在許多領(lǐng)域具有實際的應(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初步階段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明通過加入新的還原劑體系，合成出具有發(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的熒光銅納米簇。
[0005] 本發(fā)明提供了一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為將含有Cu2+溶液與 牛血清蛋白溶液混勾后，再加入還原劑，調(diào)節(jié)pH至10~13，靜置反應(yīng)6~30h;
[0006] 所述Cu2+、牛血清蛋白與還原劑的摩爾比為1:4:1~320;
[0007] 所述還原劑為鹽酸羥胺、L-抗壞血酸、D-葡萄糖、硼氫化鈉和檸檬酸鈉中的至少一 種。
[0008] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為鹽酸羥胺、L-抗壞血酸、D-葡萄糖、硼氫化鈉和檸檬酸鈉 中的一種。
[0009] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為鹽酸羥胺，所述Cu2+、牛血清蛋白與鹽酸羥胺的摩爾比進(jìn) 一步優(yōu)選為1:4:40~240。
[0010] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為L-抗壞血酸，所述Cu2+、牛血清蛋白與L-抗壞血酸的摩爾 比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:2~60。
[0011] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為D-葡萄糖，所述Cu2+、牛血清蛋白與D-葡萄糖的摩爾比進(jìn) 一步優(yōu)選為1:4:20~160。
[0012]本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為硼氫化鈉，所述Cu2+、牛血清蛋白與硼氫化鈉的摩爾比進(jìn) 一步優(yōu)選為1:4:4~8。
[0013]本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為檸檬酸鈉，所述Cu2+、牛血清蛋白與檸檬酸鈉的摩爾比進(jìn) 一步優(yōu)選為1:4:40~320。
[0014] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為硼氫化鈉和梓檬酸鈉共還原劑體系、或硼氫化鈉和D-葡 萄糖共還原劑體系、或硼氫化鈉和L-抗壞血酸共還原劑體系、或D-葡萄糖和L-抗壞血酸共 還原劑體系、或D-葡萄糖和鹽酸羥胺共還原劑體系、或L-抗壞血酸和鹽酸羥胺共還原劑體 系。
[0015] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為硼氫化鈉和檸檬酸鈉共還原劑體系，所述Cu2+、牛血清蛋 白、硼氫化鈉與檸檬酸鈉的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:1~8:20~160。
[0016] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為硼氫化鈉和D-葡萄糖共還原劑體系，所述Cu2+、牛血清蛋 白、硼氫化鈉與D-葡萄糖的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:1~8:20~160。
[0017] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為硼氫化鈉和L-抗壞血酸共還原劑體系，所述Cu2+、牛血清 蛋白、硼氫化鈉與L-抗壞血酸的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:1~8:20~160。
[0018] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為D-葡萄糖和L-抗壞血酸共還原劑體系所述Cu2+、牛血清 蛋白、D-葡萄糖與L-抗壞血酸的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:40~320:10~140。
[0019] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為D-葡萄糖和鹽酸羥胺共還原劑體系，所述Cu2+、牛血清蛋 白、D-葡萄糖與鹽酸羥胺的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:40~320:40~320。
[0020] 本發(fā)明所述還原劑優(yōu)選為L-抗壞血酸和鹽酸羥胺共還原劑體系，所述Cu2+、牛血清 蛋白、L-抗壞血酸與鹽酸羥胺的摩爾比進(jìn)一步優(yōu)選為1:4:10~140:40~320。
[0021] 本發(fā)明合成的熒光銅納米簇具有發(fā)射熒光明亮、尺寸小、穩(wěn)定性高和水溶性好等 優(yōu)點。
【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明附圖13幅，
[0023] 圖1為實施例1~6不同濃度的鹽酸羥胺對合成熒光銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0024] 圖2為實施例7~13不同濃度的L-抗壞血酸對合成熒光銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0025] 圖3為實施例14~21不同濃度的D-葡萄糖對合成熒光銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0026] 圖4為實施例22~26不同濃度的硼氫化鈉對合成熒光銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?[0027]圖5為實施例43~50不同濃度的硼氫化鈉和D-葡萄糖共還原劑體系對合成熒光銅 納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0028]圖6為實施例51~58不同濃度的硼氫化鈉和L-抗壞血酸共還原劑體系對合成熒光 銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0029]圖7為實施例59~66不同濃度的D-葡萄糖和L-抗壞血酸共還原劑體系對合成熒光 銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0030]圖8為實施例67~74不同濃度的D-葡萄糖和鹽酸羥胺共還原劑體系對合成熒光銅 納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0031 ]圖9為實施例75~82不同濃度的L-抗壞血酸和鹽酸羥胺共還原劑體系對合成熒光 銅納米簇?zé)晒鈴姸鹊挠绊懀?br>[0032] 圖10為實施例2合成的熒光銅納米簇與牛血清蛋白的UV-vis吸收光譜圖；
[0033] 圖11為實施例2合成的熒光銅納米簇的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜圖；
[0034] 圖12a為實施例2合成的熒光銅納米簇的透射電子顯微鏡成像；
[0035]圖12b為根據(jù)實施例2合成的熒光銅納米簇的透射電子顯微鏡成像得到的70個粒 子的粒徑統(tǒng)計分布；
[0036] 圖13為4°C避光保存4個月的實施例2合成的熒光銅納米簇與剛合成的實施例2的 熒光銅納米簇穩(wěn)定性的光譜圖。
【具體實施方式】
[0037] 下述非限制性實施例可以使本領(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。
[0038] 下述實施例中，如無特殊說明，所使用的實驗方法均為常規(guī)方法，所用試劑等均可 從化學(xué)或生物試劑公司購買。
[0039]以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0040] 實施例1~6
[00411 一種熒光銅納米簇的合成方法，所述合成方法為將5mL濃度為5mM的Cu(N03)2溶液 與5mL濃度為20mg/mL的牛血清蛋白溶液25°C攪拌lOmin，再加入鹽酸羥胺，用NaOH調(diào)節(jié)pH至 12,25°C靜置反應(yīng)24h;
[0042] 所述實施例1~6的鹽酸羥胺的體積與濃度數(shù)值見表1。
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