[发明专利]一种半胱氨酸-金纳米簇的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种半胱氨酸‑金纳米簇的制备方法及应用，属于荧光分析技术领域。本发明在搅拌条件下，将半胱氨酸溶液加入到超纯水中得到溶液A；搅拌条件下，将氯金酸加入到溶液A中，再加入氢氧化钠溶液混匀后得到溶液B；将溶液B置于温度为50～90℃条件下反应1～6h即得弱荧光Cys‑Au纳米簇。本发明利用四氯金酸(HAuCl₄)、半胱氨酸(Cys)、氢氧化钠(NaOH)为原料，合成了半胱氨酸作为包被剂的金纳米簇，金纳米簇荧光发光性质较弱，但是加入银离子，可以快速的、显著的增强金纳米簇的荧光，其荧光颜色为黄绿色，且荧光的最大激发峰在378nm，最大发射峰位于535nm。基于此现象可以实现银离子的快速、高选择性、可视化荧光分析检测。

技术领域

本发明涉及一种半胱氨酸-金纳米簇的制备方法及应用，属于荧光分析技术领域。

背景技术

高选择性、快速检测金属离子在环境、食品分析中有重要的意义。金与硫之间的Au-S键化学性质活泼，并形成了丰富的化合材料。这些材料包括金硫醇盐配位的低聚物和金的超分子组装体，如原子定义明确的金纳米团簇、受硫醇盐单层保护尺寸稍大的金纳米颗粒。金硫醇盐化合物结合了强烈的发光性和低毒性，超细尺寸和良好的生物相容性特性，使其在生物传感器、环境监测、细胞成像、疾病检测、药物传递等领域具有广阔的应用前景。

目前已有许多文献报导了合成金硫醇盐化合物的方法。比较常见的是化学还原法，即选用特定的包被剂或模板分子，将金属离子包裹，然后用还原剂使金离子还原为低价态。常见含有巯基的包被剂有还原性谷胱甘肽、半胱氨酸、硫辛酸及一些硫醇类化合物。如Zhentao Luo等人通过聚集诱导发射机制，利用谷胱甘肽一锅法合成了高发光的金-硫醇盐纳米团簇。如Wenli Hou等人利用Ag⁺修饰，增强了谷胱甘肽-金纳米团簇的荧光，并作为荧光猝灭纳米探针用于碘化物的超灵敏检测。

但是金硫醇盐化合物的发光性能直接影响其应用，目前许多文献报导的合成方法，虽然在蓝色至近红外区域显示发光，但它们大部分的荧光量子产率都较低；检测生物分子的方法，都基于金硫醇盐化合物的荧光猝灭机制进行检测，对于进行低浓度检测时存在灵敏度不高，可视化检测现象不明显；在重金属分析领域，利用金纳米簇或者金纳米簇作为荧光探针的分析方法，主要是基于荧光猝灭，且效率不好，反应时间较长。

发明内容

针对现有技术中金硫醇盐化合物的发光性能的缺陷，提供了一种Cys-Au纳米簇的制备方法及应用，本发明利用四氯金酸(HAuCl₄)、半胱氨酸(Cys)、氢氧化钠(NaOH)为原料，合成了半胱氨酸作为包被剂金纳米簇，金纳米簇荧光发光性质较弱，但是加入银离子，可以快速的、显著的增强纳米簇的荧光，其荧光颜色为黄绿色，且荧光的最大激发峰在378nm，最大发射峰位于535nm。基于此现象可以实现银离子的快速、高选择性、可视化荧光分析检测。

一种半胱氨酸-金纳米簇的制备方法，具体步骤如下：

(1)搅拌条件下，将半胱氨酸溶液加入到超纯水中得到溶液A；

(2)搅拌条件下，将氯金酸加入到步骤(1)的溶液A中，再加入氢氧化钠溶液混匀后得到溶液B；

(3)将溶液B置于温度为50～90℃条件下反应1～6h即得弱荧光Cys-Au纳米簇。

所述溶液A中半胱氨酸的浓度为1.25～2.0mM。

所述步骤(2)氯金酸与半胱氨酸溶液中半胱氨酸的摩尔比为1:(1.25～2.0)。

所述步骤(2)溶液B中的氢氧化钠的浓度为0.45～0.65mM。

所述弱荧光Cys-Au纳米簇在银离子检测中的应用，加入Ag⁺反应后，荧光显著增强，检测纳米簇前后的荧光变化可实现银离子的定量分析。

检测方法：