[发明专利]金纳米团簇及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种金纳米团簇及其制备方法和应用，包括将巯基环糊精溶液、谷胱甘肽溶液、水与金源化合物溶液混合，并在氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液存在的情况下进行加热反应的步骤。本发明巯基‑环糊精和谷胱甘肽(GSH)作为配体与金源化合物发生反应，得到该两种配体修饰的金纳米团簇，可以用于生物成像，不仅如此，本发明结合了两种配体，通过合成时调整两种配体的添加量，可实现制备不同粒径的金纳米团簇，同时制备的金纳米团簇可发射不同的波长的光，能够简单易行地实现对金纳米团簇粒径和发光波长调节，由此，进一步扩展了金纳米团簇的应用。

技术领域

本发明涉及金团簇，具体地，涉及金纳米团簇及其制备方法和应用。

背景技术

金纳米团簇(AuNCs)一般是由几个至几十个原子组成的分子级聚集体，其中一些有机小分子如硫醇类化合物或者蛋白质如牛血清白蛋白等作为保护基团。在簇集中，由于其自由电子受到空间的限制，会导致离散、可调的电子跃迁，因此表现出一些独特的物理化学性质，尤其是它的荧光特性。金纳米团簇的尺寸很小(≤2nm)，和电子的费米波长相当，由于量子限域效应，会产生和半导体相似的性质--能级分立，所以受到激发会产生荧光。金纳米团簇具有很多优势：金纳米团簇的合成条件相对温和，而传统的荧光染料其发光性质不稳定；量子点的合成步骤较繁琐且毒性很高。除此以外，金纳米团簇还具有一些独特的性质，例如：生物相容性好、毒性低、光稳定性，良好的催化性能等。

金纳米团簇总的来说有“自上而下”和“自下而上”两大类合成方法。“自上而下”的方法就是通过刻蚀较大的纳米粒子而得到金纳米团簇。“自下而上”就是通过还原Au³⁺直接得到金纳米团簇，常选用的还原剂有硼氢化钠(NaBH₄)，硫醇类化合物，DNA，具有还原性的蛋白质等。表面单分子保护层可以为纳米团簇提供了良好的生物相容性，使其能够用于细胞标记、成像以及药物的传递。但是以上的合成方法得到的金纳米团簇大多数表面只有一种配体且发光波长不可调。而表面具有两种修饰剂且发光可调的金纳米团簇的报道却比较少，从而限制了金纳米团簇的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种金纳米团簇及其制备方法和应用，本发明通过改进合成方法，得到了巯基-环糊精和谷胱甘肽(GSH)两种类型配体修饰的金纳米团簇，并且通过改变修饰剂的比例可以得到不同发射波长的金纳米团簇。这样，可以将巯基-环糊精和谷胱甘肽(GSH)两类表面识别基团与金纳米团簇本身发光性质结合起来，用于生物成像，进一步扩展金纳米团簇的应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种金纳米团簇的制备方法，包括将巯基环糊精溶液、谷胱甘肽溶液、水与金源化合物溶液混合，并在氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液存在的情况下进行加热反应的步骤。

本发明还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的金纳米团簇。

不仅如此，本发明还提供一种前文所述的金纳米团簇在作为生物成像材料中的应用。

通过上述技术方案，本发明将配体巯基-环糊精和配体谷胱甘肽(GSH)与金源化合物发生反应，巯基-环糊精和谷胱甘肽中的-SH基团和Au形成Au-S共价键，得到该两种配体修饰的金纳米团簇。这样，可以将巯基-环糊精和谷胱甘肽(GSH)两类表面识别基团与金纳米团簇本身发光性质结合起来，可以用于生物成像，不仅如此，本发明结合了两种配体，通过合成时调整两种配体的添加量，可实现制备不同粒径的金纳米团簇，同时制备的金纳米团簇可发射不同的波长的光，能够简单易行地实现对金纳米团簇粒径和波长调节，由此，进一步扩展了金纳米团簇的应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例1中金纳米团簇AuNCs-1的透射电镜图；