一种复合手性纳米组装体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种复合手性纳米组装体及其制备方法和应用，属于纳米材料合成及自组装技术领域，该复合手性纳米组装体是一种同时具有手性、荧光和磁场响应三重信号的金钴超粒子，可以应用在细胞或活体组织的荧光成像、圆二色成像和磁共振成像方面。本发明专利技术提供的复合手性纳米组装体的制备方法包括熟化的金种子液的制备步骤，和在弱碱性条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子的制备步骤，所述弱碱条件是指7≤pH≤10。通过该方法成功合成了一种同时具有手性、荧光和磁响应三重信号的金钴超粒子，对于开发更多的手性材料和了解手性材料之间的相互作用具有重要的意义。的意义。的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种复合手性纳米组装体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料合成及自组装
，具体涉及一种复合手性纳米组装体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]手性是自然界中广泛存在的一种物质属性，手性物质与其镜像被称为对映体。在自然界中，从天然的小分子，如氨基酸、单糖、核苷酸，到生物大分子如蛋白质、寡/多糖、DNA和RNA，再到宏观的生命体都表现出手性特征。研究手性对生物、医学、物理和化学等学科均具有非常重要的意义。
[0003]目前，构筑手性纳米材料的主要途径有：利用手性分子在非手性无机纳米核上进行手性印迹及手性转移、原子手性排布、利用预设手性软模板定向合成等，上述途径主要是通过调控物质之间的共价键、配位键或氢键来实现的，其本质是物质与物质之间的作用。自组装一直是纳米科学界长期追求的目标，原因在于在组装体中，单个构件会强烈影响整体性能。对于组装体来说，功能来自各个纳米粒子的性质以及它们的集体性质。尽管，手性材料的制备已经比较成熟，但是对于手性产生、手性信号的调控以及手性物质之间的相互作用还知之甚少。
[0004]尽管手性小分子诱导的手性材料被手性研究人员所熟知，但大多数报道的手性材料其手性光学信号在紫外区，这意味着弱的偶极
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偶极相互作用。调节手性材料的手性信号至可见光区和红外区一直以来都是手性领域的难点。同样地，近红外光区的荧光信号对于细胞示踪是非常重要的，因为红光可以显著地屏蔽细胞自发荧光的干扰。因此，开发一种同时具有可见光区手性，近红外光区荧光和磁响应的材料，显得十分必要。

技术实现思路

[0005]为了克服相关技术中的缺陷，作为本专利技术的第一个目的，提供一种复合手性纳米组装体的其制备方法，成功合成了一种同时具有手性、荧光和磁响应三重信号的金钴超粒子，该制备方法将已知的手性物质和一些其他的具有磁响应信号的无机成分联合起来，形成具有双组分的手性结构，会在单个成分的光学性质上展现出联合的光学活性，
[0006]作为本专利技术的第二个目的，还提供一种复合手性纳米组装体，该复合手性纳米组装体是一种同时具有手性、荧光和磁场响应三重信号的金钴超粒子。
[0007]作为本专利技术的第三个目的，还提供一种复合手性纳米组装体的应用，可以应用在细胞和活体组织的荧光成像、圆二色成像和磁共振成像领域。
[0008]本专利技术提供的具体技术方案：
[0009]本专利技术的第一个方面提供了一种复合手性纳米组装体的制备方法，所述方法包括熟化的金种子液的制备步骤，和在弱碱性条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子的制备步骤，所述弱碱条件是指7≤pH≤10。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述的熟化的金种子液制备步骤具体如下：
[0011]在室温条件下，将谷胱甘肽加入含有三水合四氯金酸的容器中，剧烈搅拌均匀后，转移至油浴锅中，并加热至刚好回流；加热回流至溶液刚好不浑浊后，自然冷却至室温，并放入冷藏室熟化至少72小时以供后续使用，此步骤得到的样品成为熟化的金种子液。
[0012]所述在弱碱性条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子的制备步骤具体如下：
[0013](1)取熟化的金种子液，依次向其加入硼氢化钠、柠檬酸三钠、青霉胺和钴盐，调整溶液pH为8.5，搅拌混匀，室温下继续避光反应6小时后，加入异丙醇溶液离心提纯至少三次后，将产物重悬于超纯水中，室温避光放置保存；
[0014](2)向步骤(1)所得反应溶液中加入其6
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12倍以上体积的异丙醇溶液，7000
‑
13300rpm离心至少15min；
[0015](3)重复步骤(2)至少三次以纯化金钴超粒子，并将获得的沉淀物重悬于超纯水中，室温避光放置保存。
[0016]在一种优选的实施案例中，所述硼氢化钠、柠檬酸三钠、青霉胺和钴盐的物质的量比为5∶4∶4∶4。
[0017]本专利技术的第二个方面提供了一种有前述方法制备的复合手性纳米组装体，是一种同时具有手性、荧光和磁场响应三重信号的金钴超粒子。
[0018]作为优选实施例，所述的金钴超粒子的手性信号区别于所述熟化的金种子液的手性信号，所述的金钴超粒子展示出数个手性信号峰，其中，主峰位于300
‑
600nm之间。
[0019]作为更优选的实施例，所述的金钴超粒子的荧光信号区别于所述熟化的金种子液的荧光信号，所述的金钴超粒子的荧光信号最强发射峰位于640nm。
[0020]作为优选实施例，所述的金钴超粒子的磁场响应的信号，位于300
‑
700nm之间。
[0021]本专利技术还的第三个方面提供了一种复合手性纳米组装体的应用，所述的复合手性纳米组装体在细胞或活体组织的荧光成像、圆二色成像和磁共振成像方面的应用。
[0022]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种复合手性纳米组装体，该复合手性纳米组装体是一种同时具有手性、荧光和磁场响应三重信号的金钴超粒子，可以应用在细胞或活体组织的荧光成像、圆二色成像和磁共振成像方面。另外，本专利技术提供的复合手性纳米组装体的制备方法成功合成了一种同时具有手性、荧光和磁响应三重信号的金钴超粒子，该制备方法将已知的手性物质和一些其他的具有磁响应信号的无机成分联合起来，形成具有双组分的手性结构，会在单个成分的光学性质上展现出联合的光学活性，对于开发更多的手性材料和了解手性材料之间的相互作用具有重要的意义。
附图说明
[0023]图1手性荧光磁响应金钴超粒子的圆二色光谱；
[0024]图2手性荧光磁响应金钴超粒子的吸收光谱图；
[0025]图3手性荧光磁响应金钴超粒子的荧光光谱图；
[0026]图4手性荧光磁响应金钴超粒子的透射电镜(TEM)图；
[0027]图5手性荧光磁响应金钴超粒子的EDX Mapping；
[0028]图6手性荧光磁响应金钴超粒子的磁场响应的圆二色光谱；
[0029]图7手性荧光磁响应金钴超粒子的细胞成像。
具体实施方式
[0030]本专利技术下面的实施例仅作为本
技术实现思路
的进一步说明，不能作为本专利技术的限定内容或范围。下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。
[0031]本专利技术涉及的技术术语解释如下：
[0032]超粒子：在一个纳米或微米的结构中，组成该纳米或微米结构中的所有组分之间不仅仅利用共价键形成的具有明确形貌的、存在超分子相互作用的、不存在唯一晶型的纳米或微米颗粒。
[0033]本专利技术实施例中，提供一种复合手性纳米组装体的制备方法，首先制备制备熟化的金种子液，再在弱碱性条件下，即7≤pH≤10条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子。
[0034]实施例1熟化的金种子液制备步骤：
[0035]在室温条件下，将37～74mg谷胱甘肽加入含有60mg的三水合四氯金酸的50mL的三口烧瓶中，剧烈搅拌2分钟后，迅速转移至油浴锅中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合手性纳米组装体的制备方法，其特征在于，所述方法包括熟化的金种子液的制备步骤，和在弱碱性条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子的制备步骤，其中，所述弱碱条件是指7≤pH≤10。2.根据权利要求1所述复合手性纳米组装体的制备方法，其特征在于，所述的熟化的金种子液制备步骤具体如下：在室温条件下，将谷胱甘肽加入含有三水合四氯金酸的容器中，剧烈搅拌均匀后，转移至油浴锅中，并加热至刚好回流；加热回流至溶液刚好不浑浊后，自然冷却至室温，并放入冷藏室熟化至少72小时以供后续使用，此步骤得到的样品成为熟化的金种子液；所述在弱碱性条件下，将所述熟化的金种子液与钴盐的自组装形成金钴纳米超粒子的制备步骤具体如下：(1)取熟化的金种子液，依次向其加入硼氢化钠、柠檬酸三钠、青霉胺和钴盐，调整溶液pH为8.5，搅拌混匀，室温下继续避光反应6小时后，加入异丙醇溶液离心提纯至少三次后，将产物重悬于超纯水中，室温避光放置保存；(2)向步骤(1)所得反应溶液中加入其6
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9倍体积的异丙醇溶液，7000
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13300rpm离心至少15min；(3)重复步骤(2)至少三次以纯化金钴超粒子，并将...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽广，高锐，胥传来，匡华，孙茂忠，郝昌龙，刘丽强，宋珊珊，胡拥明，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：