[发明专利]一种红色荧光金纳米团簇及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及荧光纳米材料，具体涉及一种红色荧光金纳米团簇及其制备方法，以 及该纳米团簇在制作荧光染料及其染色剂、制作检测汞离子试纸以及检测谷胱甘肽(GSH) 中的应用。

背景技术

众所周知，汞是一种重要的重金属元素，它广泛存在于自然界，如水、土壤以及食 品中，汞离子即使在非常低的浓度也是一种剧毒的、并广泛存在的污染物离子，是对人体及 自然界最具威胁的重金属元素之一，它在人体中可严重破坏消化、排泄、甚至是中枢神经系 统，引起很多严重的疾病，例如颤抖、致聋、关节炎、失去肌肉协调能力、感觉失控、记忆力丧 失以及运动障碍等。因此找到一种快速准确的检测汞离子的方法，对于环境污染、检测食品 安全等有重要的理论和实用价值。

谷胱甘肽(GSH)作为身体中最丰富的抗氧化剂以及自由基清除剂，它参与着很多 重要的生理进程。GSH在人体血液中以及组织中的含量被认为与很多的疾病以及疾病的治 疗有着非常密切的关系。研究表明，GSH在人体中含量的变化有可能将直接导致老化、帕金 森疾病、以及癌症的发生。

对于GSH以及汞离子的检测，过去常采用仪器检测方法进行检测，这些方法包括高 效液相色谱法、原子吸收光谱测定法、质谱法、电化学方法以及荧光测定法等。在这些分析 方法中，荧光检测法因其高选择性、易操作性以及短的时间响应等特点成为人们检测小分 子的新宠。在过去，有机染料作为荧光探针广泛应用于重金属离子的检测。但是，有机染料 斯托克斯位移小、荧光寿命短、耐光性差，因此，人们逐渐把注意力集中于制备无机纳米材 料用于检测因为它们强烈的发光性、光催化稳定性高以及光谱线宽等优点。比如：荧光量子 点(比如CdTe,CdSe)已经应用于荧光检测。CdS量子点用于检测低水平汞离子，这些量子点 检测方法虽然灵敏，但对于检测环境中的有毒金属，它们合成步骤复杂困难；CdTe量子点用 于检测GSH，短的激发波长引起的本身的高荧光背景使得该材料不能应用于某些生物应用， 即使制得近红外的探针，也因为不能很好的消除自发荧光和散射光而不能得到广泛的应 用。近些年来，贵金属荧光纳米材料快速发展，被人们广泛所知的是金纳米团簇和银纳米团 簇，它们都用很多环境友好型配体如多肽类、凝胶、蛋白质以及DNA制得。这些荧光纳米团簇 具有超小尺寸、低毒性以及强的荧光性质而被广泛用于生物标记、生物成像、催化以及离子 检测。基于此，本发明在微波条件下以便宜的鸡蛋清包被并还原四氯金酸迅速得到发强烈 红色荧光的金纳米团簇，并利用荧光性质应用于检测汞离子以及检测GSH。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红色荧光金纳米团簇及其制备方法，且制备方法简 单、快速、成本低；制得的纳米团簇可通过制作红色荧光试纸用来检测重金属离子汞离子以 及通过细胞成像来检测谷胱甘肽，从而间接初步识别正常细胞和癌细胞的方法。

本发明提供的一种红色荧光金纳米团簇的制备方法，包括如下步骤：

称取四氯金酸(HAuCl₄·4H₂O)，在避光的容器中配制0.01M浓度的HAuCl₄溶液；取 蛋清于烧杯中，加入适量的水，搅拌5-10min后，将其收集置于离心机中以7000rpm离心10- 20min，并收集上清液，最后将其定容至蛋清体积的25倍得到蛋清溶液；配制1M的NaOH溶液 备用；取上述四氯金酸溶液稀释4倍，置于微波反应器中，加入2倍体积的蛋清溶液，搅拌3- 5min，然后向其中加入NaOH调节pH至11，继续搅拌1-2min后移至微波装置中，90℃下反应 20-30min即得到红色荧光金纳米团簇(AuNCsEW)。反应停止后，溶液变成澄清的浅黄色，在 紫外灯下照射呈现强烈的红色荧光。之后放入4℃冰箱备用。

上述制备的红色荧光金纳米团簇可在检测汞离子以及谷胱甘肽中应用，也可用作 荧光染料。