一种绿色荧光银纳米团簇探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种绿色荧光银纳米团簇探针及其制备方法和应用，属于荧光纳米材料制备技术领域。所述的探针是以丝素蛋白作为模板和保护剂，在碱性环境中，利用“一锅法”制得大小均匀、稳定性好、绿色荧光的银纳米团簇。该探针制备方法简单，成本较低，原料广泛易得，具有良好的重复性；而且制得的绿色荧光银纳米团簇探针水溶性好、稳定性强，可应用于尿液中生物硫醇的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色荧光银纳米团簇探针及其制备方法和应用
本专利技术涉及荧光纳米材料制备
，具体涉及一种绿色荧光银纳米团簇探针及其制备方法和应用。
技术介绍
金属纳米团簇，是一种金属核心尺寸小于2nm的超小纳米粒子。最近几年，高荧光强度，高稳定性的金属纳米簇被密集的报道作为新型荧光纳米簇探针，用于检测很多种类的目标物。金属纳米簇的一个明显特征是它强的光致发光，并且具有良好的光稳定性，大的斯托克斯位移和高的发射效率，因而引起了研究者广泛的兴趣。银纳米团簇逐渐成为金属纳米材料中的重要组成部分，并广泛应用于化学分析、生物传感、生物成像、催化等研究领域。目前，大多数合成的银纳米团簇在紫外光激发下发射蓝光。在分析检测以及生物方面，绿色荧光银纳米团簇更有吸引力，这样就可以避免一些生物体自身荧光的干扰。生物大分子如多肽和蛋白质，具有良好的生物相容性，自身具备多种生物功能，易于实现银纳米团簇的功能化，也常用作合成荧光银纳米团簇探针的优良模板。文献(Afifteenatomsilverclusterconfinedinbovineserumalbumin,A.Mathew,P.R.SajanlalandT.Pradeep,J.Mater.Chem.,2011,21,11205-11212)，用一种商业化的常见蛋白质----牛血清白蛋白，简单地一步合成了高发光的银纳米团簇(红色荧光)，其中牛血清白蛋白既作保护剂又具有还原作用，在碱性环境中能将银离子还原成银原子。受此工作的启发，用蛋白质作为模板合成银纳米团簇也得到了研究生的关注。文献(Glutathione-ProtectedSilverNanoclustersasCysteine-SelectiveFluorometricandColorimetricProbe,X.Yuan,Y.Q.Tay,X.Y.Dou,Z.T.Luo,D.T.LeongandJ.P.Xie,Anal.Chem.2013,85,1913-1919),用谷胱甘肽保护合成银纳米团簇，检测半胱氨酸；文献(Functionalized-tryptophanstabilizedfluorescentAgnanoclusters:SynthesisanditsapplicationasHg2+ionssensor,P.P.Bian,L.W.Xing,Z.M.LiuandZ.F.Ma,Sensor.Actuat.BChem.,2014,203,252-257)，合成硝化后的色氨酸保护的银纳米团簇，发蓝色荧光并用于汞离子的检测。这些方法固然好，然而，合成过程有些繁琐，成本较高，发蓝色荧光的银纳米团簇用于生物检测存在一定的干扰性。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种绿色荧光银纳米团簇探针及其制备方法，该方法简单，一步合成，反应条件温和，所得绿色荧光银纳米团簇探针可以避免生物体自身荧光的干扰，能用于尿液中生物硫醇的检测。为实现上述目的，本专利技术提供的一种绿色荧光银纳米团簇探针，是以丝素蛋白作为模板和保护剂，在碱性环境中，通过“一锅法”制备得到。本专利技术提供的一种绿色荧光银纳米团簇探针的制备方法，步骤包括：(1)蚕茧脱胶制备丝素蛋白：将原始蚕茧剪成1-2cm2的小片，将蚕茧小片置于0.01-0.03mol/L碳酸钠溶液中，在90-110℃下加热0.5-2h；(2)将步骤(1)得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗2-4次，在CaCl2:水：乙醇＝1:8:2的混合溶液中，在70-90℃下加热1-3h,使其溶解；(3)向步骤(2)得到的丝素蛋白溶液冷却至室温，过滤，透析48h，置于4℃冰箱中备用；(4)量取步骤(3)得到的丝素蛋白溶液，不断搅拌下，向丝素蛋白溶液中加入8-15mmol/L硝酸银，继续搅拌使两者充分混匀，丝素蛋白溶液与硝酸银溶液的体积比为1-4:1；(5)向步骤(4)得到的混合溶液中加入50μL氢氧化钠，在室温下继续搅拌5-15min,静置6-10h；(6)将步骤(5)得到的溶液经过离心，最终得到绿色荧光银纳米团簇探针溶液。步骤(1)中碳酸钠溶液的浓度为0.02mol/L。步骤(1)中蚕茧小片与碳酸钠溶液在100℃下加热1h。步骤(2)中得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗3次，在CaCl2:水：乙醇＝1:8:2的混合溶液中，在80℃下加热2h,使其溶解。步骤(3)中透析是用截留分子量为8000-14000Da的透析袋透析48h。步骤(4)中的硝酸银溶液的浓度为10mmol/L。步骤(4)中的丝素蛋白溶液与硝酸银溶液的体积比为3:1。步骤(5)中的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。步骤(5)中，在室温下继续搅拌10min，静置8h。步骤(6)中离心是以13000r/min转速离心10min。本专利技术方法制备的绿色荧光银纳米团簇探针可在生物硫醇检测中应用。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)以丝素蛋白为模板，原料广泛易得，绿色环保，制备方法简单，成本低廉。(2)制得的绿色荧光银纳米团簇探针具有良好的绿色发光性能，将其用于构建尿液中检测生物硫醇的传感体系，可以避免生物体自身荧光的干扰。本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针可在生物硫醇检测中应用。(3)制得的绿色荧光银纳米团簇探针尺寸小、光稳定性强、毒副作用小、水溶性好，荧光强度高，在生物成像、生物标记等领域有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针的作用机理示意图图2为本专利技术制备绿色荧光银纳米团簇探针溶液分别在日光灯(1)和波长为365nm紫外灯(2)照射下的照片图3为本专利技术制备绿色荧光银纳米团簇探针溶液的荧光-紫外图，图中a为紫外-可见吸收光谱图，b为荧光光谱图图4为本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针溶液加入不同氨基酸时荧光峰强度的变化图5本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针溶液在不同pH值下荧光峰强度的变化图6本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针溶液的荧光峰强度随时间的变化图7本专利技术制备的绿色荧光银纳米团簇探针溶液随离子强度(氯化钠的浓度)的变化其荧光峰强度的变化图8a为绿色荧光银纳米团簇探针溶液随半胱氨酸浓度的变化其荧光峰强度的变化图8b为绿色荧光银纳米团簇探针溶液随谷胱甘肽浓度的变化其荧光峰强度的变化图8c为绿色荧光银纳米团簇探针溶液随高半胱氨酸浓度的变化其荧光峰强度的变化图9a为绿色荧光银纳米团簇探针溶液与半胱氨酸浓度之间的线性关系图9b为绿色荧光银纳米团簇探针溶液与谷胱甘肽浓度之间的线性关系图9c为绿色荧光银纳米团簇探针溶液与高半胱氨酸浓度之间的线性关系具体实施方式本专利技术是以丝素蛋白为模板，在碱性环境中，通过“一锅法”制备绿色荧光银纳米团簇探针溶液，并用于尿液中生物硫醇的检测。下面通过实例对本专利技术作进一步说明。实施例1以丝素蛋白为模板的绿色荧光银纳米团簇探针的制备：(1)蚕茧脱胶制备丝素蛋白：将原始蚕茧剪成1-2cm2的小片，将蚕茧小片与0.02mol/L碳酸钠溶液(2.4g:1000mL)在100℃下加热1h；(2)将步骤(1)得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗3次，在CaCl2:水：乙醇＝1:8:2的混合溶液中，在80℃下加热2h,使其溶解；(3)向步骤(2)得到的丝素蛋白溶液冷却至室温，过滤，透析48h，置于4℃冰箱中备用；(4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色荧光银纳米团簇探针，其特征在于，是以丝素蛋白作为模板和保护剂，在碱性环境中，通过“一锅法”制备得到。

【技术特征摘要】
1.绿色荧光银纳米团簇探针在生物硫醇检测中的应用，所述的绿色荧光银纳米团簇探针通过如下步骤的方法制备得到：(1)蚕茧脱胶制备丝素蛋白：将蚕茧剪成1-2cm2的小片，将蚕茧小片置于0.01-0.03mol/L碳酸钠溶液中，在90-110℃下加热0.5-2h；(2)将步骤(1)得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗2-4次，在CaCl2:水:乙醇＝1:8:2的混合溶液中，在70-90℃下加热1-3h,使其溶解；(3)向步骤(2)得到的丝素蛋白溶液冷却至室温，过滤，透析48h，置于4℃冰箱中备用；(4)量取步骤(3)得到的丝素蛋白溶液，不断搅拌下，向丝素蛋白溶液中加入8-15mmol/L硝酸银，继续搅拌使两者充分混匀，丝素蛋白溶液与硝酸银溶液的体积比为1-4:1；(5)向步骤(4)得到的混合溶液中加入50μL氢氧化钠溶液，在室温下继续搅拌5-15min,静置6-10h；(6)将步骤(5)得到的溶液经过离心，最终得到绿色荧光银纳米团簇探针溶液。2.如权利要求1所述的绿色荧光银纳米团簇探针在生物硫醇检测中的应用，其特征在于，所述步骤(1)中碳酸钠溶液的浓度为0.02mol/L。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：张国梅，徐婷，张彩红，张彦，双少敏，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14