[发明专利]三联吡啶钌掺杂的Ag@SiO2荧光纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ag@SiO₂荧光纳米粒子及其制备方法。特别是一种三联吡啶钌Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子及其制备方法。

背景技术

以有机荧光染料为荧光探针的荧光检测在生物科学，生物工艺学，以及诊断学等领域是常用的分析测试技术，但对超微量目标分子或弱荧光分子体系，该荧光检测技术由于检测灵敏度等原因仍然存在一定的局限性，因而多年来人们一直致力于探寻各种物理和化学的途径来增强荧光探针的荧光强度。随着纳米技术的发展，人们发现通过将许多荧光染料分子包裹在同一个硅球中制备出核壳型硅荧光纳米颗粒，由于一个硅壳内可同时包裹大量的荧光分子，因此可以大大提高荧光强度与检测灵敏度。而且由于二氧化硅壳层的作用，使纳米粒子具有良好的水溶性、生物相容性及表面易修饰的性能。该类型纳米粒子在生物分析等领域具有广阔的应用前景。贵金属具有金属增强荧光效应，即由于贵金属的表面等离子体共振与荧光分子的相互作用，使荧光分了的荧光强度增强。金属增强荧光效应具有增加荧光分子的荧光量子产率、提高光衰减速率与光稳定性等作用。因此，如果将有机荧光染料制备成贵金属为内核、二氧化硅为壳、有机荧光染料掺杂在硅壳中的核壳型纳米粒子，利用贵金属的金属增强荧光效应，可进一步提高纳米粒子的荧光强度及其作为荧光探针的检测灵敏度。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种三联吡啶钌Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子。

本发明的目的之二在于提供该荧光纳米粒子的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种三联吡啶钌Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子，其特征在于该荧光纳米粒子以三联吡啶钌掺杂的银为内核，在三联吡啶钌的表面覆盖网状结构的二氧化硅，在二氧化桂表面带有活性氨基基团，其中三联吡啶钌与银的质量比为：1∶5～1∶10；内核与二氧化硅的质量比为：1∶5～1∶12，且每毫克纳米粒子含有70～80nmol氨基

上述的该荧光纳米粒子为规则球形，平均粒径为55～65nm，其中三联吡啶钌掺杂的银核的粒径为18～26nm，硅壳的厚度均为18～22nm到。

一种制备上述的三联吡啶钌Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将环己烷，正己醇和Triton X-100按4∶1∶0.9～6∶1∶1.2的体积比搅拌混合均匀，加入Ru(bpy)₃和可溶性银盐的水溶液，其中Ru(bpy)₃和可溶性银盐的摩尔比为：1∶5～1∶0.2；Triton X-100与Ru(bpy)₃的摩尔比为3950∶1～4000∶1；搅拌至溶液澄清透明；再加入还原剂，该还原剂与可溶性银盐的摩尔比为2060∶1～206∶1；再依次按20∶1∶10～25∶1∶15的体积比加入正硅酸乙酯、3-氨丙基三甲氧基硅烷和氨水，其中正硅酸乙酯与Ru(bpy)₃的摩尔比为24∶1～28∶1；避光搅拌下反应22～26小时；加入丙酮破乳，超声分散，离心除去上清液，然后分别用无水乙醇和超纯水洗涤以除去表面活性剂和未反应的原料杂质，真空干燥后，得到Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂核壳纳米粒子

上述的可溶性银盐为：硝酸银。

上述的还原剂为：水合肼、硼氢化钠或柠檬酸钠。

本发明利用简单的反相微乳液法制备了一种新型的三联吡啶钌掺杂的核壳型Ag@SiO₂纳米粒子。该纳米粒子除了具有强的荧光信号外，还具有良好的光稳定性、良好的水溶性与生物相容性，纳米粒子表面带有活性基团氨基，可不需要进行表面修饰而直接与生物分子反应。

附图说明

图1为本发明的Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子的TEM照片。

图2为本发明的Ru(bpy)₃掺杂的Ag@SiO₂荧光纳米粒子的HRTEM照片。