高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法。本发明专利技术所述电致化学发光金纳米团簇探针是以功能化金纳米团簇材料为前驱体，采用化学还原法制备得到。上述电致化学发光金纳米团簇探针修饰在电极上，以过硫酸根离子为共反应剂，具有良好的电致化学发光性能。本发明专利技术具有工艺简单、重现性好、探针电致化学发光信号强而稳定，且发光效率高等特点。本发明专利技术所制得的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针将在医药、化学、生物和环境等领域具有较好的应用前景。

High quantum yield electroluminescent gold cluster probe and preparation method thereof

The invention discloses a high quantum yield electroluminescent gold cluster probe and a preparation method thereof. The electrochemical chemiluminescence gold cluster probe of the invention is prepared by using a functional gold nanoclusters as precursor and by chemical reduction. The above ECL gold cluster probe is modified on the electrode and has excellent electroluminescent properties with persulfate ion as a co reactant. The invention has the advantages of simple process, good reproducibility, strong and stable probe chemiluminescence signal and high luminous efficiency. The high quantum yield electroluminescent gold cluster probe prepared by the invention will have a better application prospect in the fields of medicine, chemistry, biology and environment, etc..

【技术实现步骤摘要】
高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法
本专利技术公开一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法，属于纳米

技术介绍
电致化学发光是基于电化学方法，通过待测样品中的某些物质在电化学反应后生成不稳定的激发态，当处于激发态的中间物质返回基态的时候所产生的光辐射。电致化学发光由于其设备简单、重现性好，而且高灵敏度和选择性，还可进行原位检测等优点，已在医学、化学、生命科学和环境科学等领域广泛应用。近年来，灵敏度高、生物相容性好的电化学发光体用于生物分析和医学检测受到研究者们的广泛关注。金纳米团簇是由几个到大约一百个金原子组成的一种新型的荧光纳米材料，其直径通常小于2nm，接近电子的费米波长，连续态密度分解成离散的能级，具有与普通纳米粒子不同的性质，如光学性质、电学性质和化学性质。与传统的有机染料相比，具有灵敏度高、光稳定性强和生物相容性好等优点。作为荧光纳米标记材料，与其它量子点材料相比也有较为突出的优点，例如较低的毒性和超小的尺寸，使其在生物标记和生物成像研究中具有很好的应用前景。尽管如此，将金纳米团簇作为电化学发光探针，用于电致化学发光传感研究报道还很少。因此，研究和制备高电化学发光效率的金纳米团簇探针可显著拓展电致化学发光传感器在材料科学和生命科学领域的应用。本专利技术提供了一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是金纳米团簇探针采用化学还原法对金纳米团簇材料进行还原得到，金纳米团簇探针具有良好的电致化学发光性能。所述金纳米团簇材料为功能化修饰金纳米团簇，所述功能化修饰金纳米团簇采用N-乙酰化-L-半胱氨酸-金纳米团簇，谷胱甘肽-金纳米团簇或牛血清白蛋白-金纳米团簇。所述的一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是将金纳米团簇材料在还原剂硼氢化钠存在的条件下进行还原得到。所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是金纳米团簇探针修饰在玻碳电极上，并将其作为工作电极，以过硫酸钾为共反应剂，进行电致化学发光测试，能产生显著增强的电致化学发光信号。所述的谷胱甘肽-金纳米团簇的合成步骤如下：将浓度为0.002~0.01mol/L氯金酸溶液与浓度为0.001~0.01mol/L的谷胱甘肽溶液混合，混合均匀后置于30~70℃恒温水浴中恒温反应12~24小时，反应结束后将反应液透析纯化，得到谷胱甘肽-金纳米团簇水溶液，冷冻干燥后可得到谷胱甘肽-金纳米团簇材料粉末。所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是电致化学发光信号由以下方法采集：将玻碳电极用Al2O3粉末抛光至光滑镜面，再依次放入HNO3溶液，无水乙醇，去离子水中超声清洗，N2吹干；将金纳米团簇探针修饰在处理好的玻碳电极表面，得到金纳米团簇探针修饰玻碳电极；采用三电极体系进行测试，以金纳米团簇探针修饰玻碳电极为工作电极，铂丝电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，缓冲溶液为磷酸盐缓冲液或Tris-HCl缓冲溶液，所用电解质为KCl或KNO3，将上述电极插入含有共反应剂过硫酸钾的缓冲溶液中，施加一定的扫描电压，光电倍增管高压设置为600V~800V，工作电极表面产生电致化学发光辐射。所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是连续电化学扫描24段以上电致化学发光信号保持不变。所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是相对电化学发光效率为4.11%。本专利技术所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针的制备方法，其特征是将金纳米团簇溶液与还原剂硼氢化钠溶液在一定条件下反应得到电致化学发光金纳米团簇探针，或将金纳米团簇修饰玻碳电极浸泡在还原剂硼氢化钠溶液中反应得到电致化学发光金纳米团簇探针。所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针的制备方法，其特征是将金纳米团簇修饰玻碳电极浸泡在0.1mol/L硼氢化钠溶液中反应5分钟~1小时得到电致化学发光金纳米团簇探针。具体地说，本专利技术采用以下技术方案：（一）N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇的制备N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇合成步骤如下：将浓度为0.1~0.8mol/L的氢氧化钠与浓度为0.01~0.1g/L氯金酸溶液加入到浓度为0.02~0.18mol/L的N-乙酰-L-半胱氨酸溶液中，混匀后置于20~70℃恒温水浴恒温反应0~3.5小时。待反应结束后透析纯化处理，得到N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇水溶液，冷冻干燥后可得到N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇材料粉末。（二）谷胱甘肽-金纳米团簇的制备谷胱甘肽-金纳米团簇合成步骤如下：将浓度为0.002~0.01mol/L氯金酸溶液与浓度为0.001~0.01mol/L的谷胱甘肽溶液混合，混合均匀后置于30~70℃恒温水浴中恒温反应12~24小时。反应结束后将反应液透析纯化，得到谷胱甘肽-金纳米团簇水溶液，冷冻干燥后可得到谷胱甘肽-金纳米团簇材料粉末。（三）金纳米团簇修饰电极的制备将玻碳电极依次用1.0μm、0.3μm和0.05μm的Al2O3粉末抛光至光滑镜面，再依次放入HNO3溶液（1:1），无水乙醇，去离子水中超声清洗3分钟，氮气吹干。取5μL金纳米团簇水溶液滴加在处理好的玻碳电极表面，室温干燥，即得金纳米团簇修饰玻碳电极。（四）电致化学发光金纳米团簇探针的制备将金纳米团簇溶液与0.1mol/L硼氢化钠溶液反应5分钟~1小时，离心清洗，得到电致化学发光金纳米团簇探针。或将金纳米团簇修饰玻碳电极泡在0.1mol/L硼氢化钠溶液反应5分钟~1小时，得到电致化学发光金纳米团簇探针修饰玻碳电极。（五）金纳米团簇探针电致化学发光信号的产生和检测采用三电极体系进行测试，以金纳米团簇或金纳米团簇探针修饰玻碳电极为工作电极，铂丝电极为对电极，Ag/AgCl为参比电极，将上述电极插入含有共反应剂的缓冲溶液中，采用阶跃脉冲法，初始电位为0V，相对应脉冲时间为10s，终止电位为-2V，相对应脉冲时间为1s。光电倍增管高压设置为600V~800V，检测工作电极表面产生的电致化学发光信号，采用化学还原法制备的金纳米团簇探针其电致化学发光信号显著增强。本专利技术的优点是：（1）本专利技术采用简单的化学还原法，以功能化修饰金纳米团簇为前驱体，制备高性能电致化学发光金纳米团簇探针，该制备方法简便易行，且重现性好。（2）本专利技术所得到的电致化学发光金纳米团簇探针具有发光强度大，电致化学发光效率高，生物相容性好等特点。附图说明图1为N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇的X射线光电子能谱图。图2为以N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇为前驱体制备的电致化学发光金纳米团簇探针的X射线光电子能谱图。图3为N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇修饰玻碳电极的电致化学发光-时间曲线图。图4为以N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇为前驱体制备的电致化学发光金纳米团簇探针修饰玻碳电极的电致化学发光-时间曲线图。图5为以N-乙酰-L-半胱氨酸-金纳米团簇为前驱体制备的电致化学发光金纳米团簇探针修饰玻碳电极连续扫描所得的电化学发光强度图。图6为谷胱甘肽-金纳米团簇修本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是金纳米团簇探针采用化学还原法对金纳米团簇材料进行还原得到，金纳米团簇探针具有良好的电致化学发光性能。

【技术特征摘要】
1.一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是金纳米团簇探针采用化学还原法对金纳米团簇材料进行还原得到，金纳米团簇探针具有良好的电致化学发光性能。2.根据权利要求1所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是所述金纳米团簇材料为功能化修饰金纳米团簇，所述功能化修饰金纳米团簇采用N-乙酰化-L-半胱氨酸-金纳米团簇，谷胱甘肽-金纳米团簇或牛血清白蛋白-金纳米团簇。3.根据权利要求1所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是将金纳米团簇材料在还原剂硼氢化钠存在的条件下进行还原得到。4.根据权利要求1所述的一种高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是金纳米团簇探针修饰在玻碳电极上，并将其作为工作电极，以过硫酸钾为共反应剂，进行电致化学发光测试，能产生显著增强的电致化学发光信号。5.根据权利要求2所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是所述的谷胱甘肽-金纳米团簇的合成步骤如下：将浓度为0.002~0.01mol/L氯金酸溶液与浓度为0.001~0.01mol/L的谷胱甘肽溶液混合，混合均匀后置于30~70℃恒温水浴中恒温反应12~24小时，反应结束后将反应液透析纯化，得到谷胱甘肽-金纳米团簇水溶液，冷冻干燥后可得到谷胱甘肽-金纳米团簇材料粉末。6.根据权利要求4所述的高量子产率电致化学发光金纳米团簇探针，其特征是电致化学发光信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，彭花萍，简美丽，王文俊，林秀玲，
申请(专利权)人：福建医科大学，
类型：发明
国别省市：福建,35