一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法及其在检测三价铁离子中的应用技术

本发明专利技术公开了一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法及其在检测三价铁离子中的应用，采用热还原法合成了水溶性的荧光金纳米团簇，并利用二硫苏糖醇实现团簇的组装和荧光增强。本方法操作方便、合成工艺简单、能有效的实现产物形貌的均一和尺寸的单分散，同时本发明专利技术组装材料可以实现三价铁离子的可视化检测，检测灵敏。测灵敏。测灵敏。

【技术实现步骤摘要】
一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法及其在检测三价铁离子中的应用


[0001]本专利技术属于荧光纳米材料领域，具体涉及一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法及 其在检测三价铁离子中的应用。

技术介绍

[0002]由几个到几百个原子组成的金属纳米团簇，是连接分子和大块金属电子结构的一种重要 材料。超小的尺寸(通常小于2nm)使得团簇具有一些独特的性质，如光致发光，本征磁性 以及催化性能。与此同时，其精确的原子结构为探索它的发光机理提供了较好的条件，但是 团簇较低的荧光发射强度限制了它的应用，所以增强其荧光强度的方法受到广泛研究，团簇 的自组装便是一种能够有效提高荧光强度的方法。
[0003]自组装是一种精确的组装过程，它依赖于分子或粒子间的弱相互作用力，如范德华力、 静电斥力、金属
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配体相互作用和氢键相互作用，从而形成一些形貌规则具有独特性质的组装 体。金属纳米团簇由金属核和外围配体构成，因此团簇的自组装可以通过配体之间的相互作 用诱导(Template
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Free supra
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colloidal self
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assembly of atomically precise gold nanoclusters:from2D colloidalcrystals to spherical capsids,T.Lahtinen,J.S.Haataja,T.R.Tero,H.O. Ikkala,Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,16035
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16038)，也可以通过金属核之间的亲金属相互作 用来实现(Aurophilic inter
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actions in the self
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assembly of gold nanoclusters into nanoribbons withenhancedluminescence,Z.Wu,Y.Du,J.Liu,Q.Yao,T.Chen,Y.Cao,H.Zhang,J.Xie,Angew. Chem.Int.Ed.2019,58,8139
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8144.)，而无机盐有时也可以作为诱导团簇组装的手段。
[0004]目前所用到的团簇自组装的手段有些合成步骤较为繁杂、合成时间太长，还有一些方法 合成的产物形貌不均一且尺寸分散度大。因此，开发一种合成步骤简单、耗时短，产物形貌 均一，尺寸分散性小的方法具有重要研究意义。

技术实现思路

[0005]基于技术背景存在的问题，本专利技术提出了一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法及 其在检测三价铁离子中的应用。本方法操作方便、合成工艺简单、能有效的实现产物形貌的 均一和尺寸的单分散。
[0006]本专利技术寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：将氯金酸溶液与寡肽水溶液加入超纯水中，搅拌混合均匀；
[0008]步骤2：将反应体系加热到一定的温度，搅拌预定的时间；
[0009]步骤3：将步骤2得到的反应液用过滤头进行过滤，得到的产物用截止过滤器超滤除去 小分子量的配合物和游离的寡肽配体，得到团簇浓缩液；
[0010]步骤4：将步骤3得到的团簇浓缩液取样，通过电喷雾电离质谱获得分子式。
[0011]步骤5：向步骤3获得的团簇浓缩液中加入DTT溶液，搅拌一定时间，得到寡肽保护
的 金团簇的组装材料。
[0012]步骤1中，氯金酸纯度≥99％(HAuCl4·
3H2O)，寡肽纯度≥96％。
[0013]步骤1中，氯金酸溶液的浓度为0.2g
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mL
‑1；寡肽水溶液的浓度为10mg
·
mL
‑1；氯金酸 与寡肽之间的摩尔比为1:1.5；搅拌速率为300r/min。
[0014]所述寡肽的氨基酸序列包括DGEA片段。
[0015]进一步地，所述寡肽的结构式为如下结构中的一种：
[0016][0017]步骤2中，反应温度为70℃，反应时间2h，反应体系pH值为2.6，搅拌速率为300r/min。
[0018]步骤3中，过滤头的尺寸是22μm，截止过滤器的规格是3kDa。
[0019]步骤4中，团簇浓缩液在质谱表征操作前通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行提纯，以30％和 4％丙烯酰胺单体为原料制备了分散和堆积凝胶。电喷雾电离质谱的参数为阴离子模式，源电 压2.6kV，源温度80℃，锥孔电压40。
[0020]步骤5中，DTT溶液的浓度为10mM，与团簇的摩尔比为1:8.5，搅拌速度为300r/min。
[0021]本专利技术制备的寡肽保护的金团簇组装材料的应用，是将其作为检测试剂用于三价铁离子 的检测，检测下限为76.6μM。
[0022]本专利技术组装材料置于滤纸上即可实现铁离子的可视化检测，检测灵敏。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0024]1、本专利技术采用热还原法合成了寡肽保护的荧光金纳米团簇，利用寡肽上自带的巯基基团 来刻蚀金纳米粒子，获得尺寸更小的金纳米团簇，反应物种类少，可以得到原子数精确的团 簇前驱体。
[0025]2、本专利技术利用二硫苏糖醇上的两个巯基基团，形成二硫键，实现团簇的组装，产物提纯 简单，只需要简单的离心可以得到固体产物，实现后续可视化检测铁离子。
肽水溶液(10mg
·
mL
‑1，氨基酸序列为ECGDGEA)加入超纯水中，搅拌2min左右(300r/min), 将反应物混合均匀。用70℃的油浴锅加热搅拌，反应2h,得到淡黄色溶液，在紫外灯(365nm) 照射下发射橙红色光。将样品用注射器取出，用滤头过滤掉大尺寸的粒子，将过滤液加入超 滤管中离心(8000r/min)10min。将团簇溶液加入小玻璃瓶中，在缓慢搅拌条件下加入二硫 苏糖醇(DTT，10mM)，搅拌10min左右，溶液由澄清转为有些浑浊，将产物离心，可以得 到组装材料的固体产物。
[0044]实施例3：寡肽保护的金团簇组装材料的制备
[0045]移取8.8mL超纯水加入烧瓶中，用移液枪取27μL氯金酸溶液(0.2g
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mL
‑1)和1mL寡 肽水溶液(10mg
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mL
‑1，氨基酸序列为CGDGEA)加入超纯水中，搅拌2min左右(300r/min), 将反应物混合均匀。用70℃的油浴锅加热搅拌，反应2h,得到淡黄色溶液，在紫外灯(365nm) 照射下发射橙红色光。将样品用注射器取出，用滤头过滤掉大尺寸的粒子，将过滤液加入超 滤管中离心(8000r/min)10min。将团簇溶液加入小玻璃瓶中，在缓慢搅拌条件下加入二硫 苏糖醇(DTT，10mM)，搅拌10min左右，溶液由澄清转为有些浑浊，将产物离心，可以得 到组装材料的固体产物。
[0046]实施例4：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寡肽保护的金团簇组装材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将氯金酸溶液与寡肽水溶液加入超纯水中，搅拌混合均匀；步骤2：将反应体系加热到一定的温度，搅拌预定的时间；步骤3：将步骤2得到的反应液用过滤头进行过滤，得到的产物用截止过滤器超滤除去小分子量的配合物和游离的寡肽配体，得到团簇浓缩液；步骤4：将步骤3得到的团簇浓缩液取样，通过电喷雾电离质谱获得分子式；步骤5：向步骤3获得的团簇浓缩液中加入DTT溶液，搅拌一定时间，得到寡肽保护的金团簇的组装材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，氯金酸溶液的浓度为0.2g
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mL
‑1；寡肽水溶液的浓度为10mg
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mL
‑1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，氯金酸与寡肽之间的摩尔比为1:1.5。4.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海珠，郑之仁，胡燕燕，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：