一种荧光探针叶酸功能化的荧光金纳米簇的制备方法技术

本发明专利技术提供一种利用叶酸作为还原剂合成叶酸功能化的荧光金纳米簇的方法，叶酸功能化的荧光金纳米簇的尺寸为3-7nm，在紫外光源下呈蓝光发射，研究了利用叶酸功能化的金纳米簇作为荧光探针来检测重金属汞离子的方法，结果表明，叶酸功能化的荧光金纳米簇对汞离子具有高的灵敏度和选择性，可以作为荧光探针检测汞离子，同时具有较好的环境适应性。此外，我们合成的叶酸功能化的荧光金纳米簇的合成方法是简单的一次性绿色合成路线，因此，本发明专利技术提供的方法具备成本低、合成方法简单、易操作的特点。利用叶酸功能化的荧光金纳米簇作为检测探针检测汞离子，是一种操作简单、快速定量检测重金属离子汞的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米检测
，具体涉及一种荧光金纳米簇的合成方法。
技术介绍
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属离子中，汞是一种具有剧毒却又普遍存在于自然界的污染物。汞污染会造成对脑、神经系统、内分泌系统、肾脏严重的伤害。水溶性的二价汞离子(Hg2+)是汞污染物中最平常和最稳定的形式之一，它是水环境和土壤污染的主要方式。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。无机汞可以被环境中的细菌转化成甲基汞，这种形式的汞污染会通过食物链传递给或聚集在更高一级的有机生物体。因此，环境中的水溶性的Hg2+的检测和监测是必要的。近年来，研究人员以开发简单有效的Hg2+检测器件为目标，一批具有高灵敏高选择性的器件，分别是基于金纳米颗粒，荧光基团，DNA或DNA酶，聚合物材料和蛋白质等。在这些器件中，许多器件的检测元素是建立在基于包含胸腺嘧啶(T)的核苷酸链中存在的胸腺嘧啶错配结构的，利用错配的胸腺嘧啶可以与Hg2+形成稳定的结构来检测Hg2+。但是，利用核酸或酶作为检测元素是非常昂贵的，而且在器件的制备过程中也是复杂和耗时的，利用这种技术是很难实现普遍应用的。而且，美国环境保护局(EPA)发布的饮用水中允许含无机汞离子的最高含量2ppb (IOnM)。这个标准低于许多检测器件的最低检测限，是许多检测器件达不到的。因此，对环境的监测需要设计即灵敏、方便操作又经济的器件。利用这种器件实现环境领域或生物体中的汞离子的实时检测以及原位快速检测，并且达到较高的灵敏度具有十分重要意义。 对于金属离子的检测，传统的方法电感偶合等离子体法(ICP)和原子吸收光谱法都是十分有效的，但是它们除了需要大型仪器以外，还需大量样品。此外还有利用络合剂和与离子形成有色络合物进行比色测定的方法，但其灵敏度低，重现性差，现在一般很少采用。近年来，利用有机荧光分子作为检测探针检测重金属离子取得了较好的效果，但有机荧光分子探针技术应用于过渡金属及重金属离子的检测，可实现原位检测，但很多荧光探针通常在有机溶剂中有较好的检测效果，而在水溶液中有一定的局限性。金属纳米颗粒已经成功地应用于各种纳米生物传感器和疾病的诊疗中，在生物分子检测和传感中有着巨大的应用前景。研究发现随着金属材料的尺寸逐步减小，直至纳米级别时，金属的发光效率有明显增强，特别是在其尺寸接近电子的费米波长的级别(小于 Inm)时[Kubo R, J.Phys.Soc.Jpn.1962,17,975-986.],贵金属纳米簇(如金，银)会呈现较强的突光性质[Schaaff T G, Knight G, Shafigullin M N, et al.J.Phys.Chem.B1998，102(52)，10643-10646 ;Chen W，Wang Z G,Lin Z J,et al.1998，83 (7)，3811-3185 ;Link S,Beeby A, FitzGerald S,et al.Journal ofPhysical Chemistry B2002,106(13),3410-3415.]。发光的金属纳米簇具有很多优于传统的荧光团的性质，如尺寸小，好的光稳定性，大的Stokes位移等，在单分子光谱，荧光成像，光电器件上都有可观的应用前景。最近，台湾学者[Huang C C, Yang Z S, Lee K H, Angew.Chem.1nt.Ed.2007,46 (36),6824-6828.]等人报道了具有强荧光的由巯基十一酸(MUA)保护的纳米金颗粒，并用于检测Hg2+是利用Hg2+对金纳米颗粒引发聚集后使荧光淬灭的特性。利用这种器件，检测Hg2+的检测限可以达到5nM，这个浓度低于美国环境保护局的饮用水检测标准，并且证明了荧光纳米金颗粒是一种非常灵敏的检测器件。Ying课题组[Xie J P, Zheng Y G7Ying J Y, Chem.Commun.2010，46，961-963 ;Hu D H,Sheng Z H,Gong P,Zhang P F,Cai L T,Analyst2010,135,1411-1416 ；Xie J P, Zheng Y G，Ying J Y，J.AM.CHEM.SOC.2009，131，888-889.]报道了一种由牛血清白蛋白功能化的金纳米簇在紫外条件下激发具有强的红光发射，而且这种荧光金纳米簇的合成是通过简单的一次性绿色合成路线。利用牛血清白蛋白功能化的金纳米簇作为荧光检测探针检测Hg2+，溶液中的Hg2+可以被牛血清白蛋白功能化的金纳米簇荧光检测探针快速准确地检测，具有非常高的灵敏度，检测限为0.5nM，这个浓度低于美国环境保护局的饮用水检测标准，并且这种荧光检测探针对Hg2+具有非常好的选择性。在本专利技术中，我们研究了一种利用叶酸作为还原剂合成叶酸功能化的荧光金纳米簇的方法，并且研究了利用叶酸功能化的金纳米簇作为荧光探针来检测重金属汞离子的方法。我们提供的叶酸功能化的荧光金纳米簇的合成方法是简单的一次性绿色合成路线，因此，本专利技术提供的方法具备成本低、合成方法简单、易操作的特点。利用叶酸功能化的荧光金纳米簇作为检测探针检测汞离子，是一种操作简单、快速定量检测重金属离子汞的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种叶酸功能化的荧光金纳米簇的合成方法。，其特征在于包括以下步骤:首先将l-5mL的30mM氯金酸溶液与20_50mL水混合加热至70_100°C，在磁力搅拌的条件下，加入2-5mL的0.2-1%叶酸水溶液，使得混合溶液的颜色由淡黄色逐渐变为深棕色，反应进行约10-30min之后，将混合溶液冷却到室温，在约6000-8000转的条件下离心约lOmin，得到上清液即为荧 光金纳米簇。所制得的荧光金纳米簇在紫外光源下呈现蓝光发射，其荧光光谱，在275nm的波长下激发，荧光金纳米簇在440nm有强的发射峰，所述荧光金纳米簇的尺寸为3_7nm ；所述荧光金纳米簇通过荧光检测的方法，可检测出水溶液样品中含有的微量的重金属离子Hg2+。有益效果:1、本专利技术提供了叶酸功能化的金纳米簇荧光检测探针的制备方法，制得的荧光金纳米簇具有强的蓝光发射，并且提供的荧光检测探针灵敏度高、选择性好，检测限低。2、不需要大型仪器，通过裸眼观察或荧光光谱，即可识别检测结果。3、本专利技术易制备和保存；在4°C条件下可保存8~15个月不发生变化。4、本专利技术所用试剂和操作过程均无毒副作用。5、本专利技术方法简单、快速、易操作，可进行现场原位快速检测。【附图说明】下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明:附图1是叶酸功能化的金纳米簇(FA-Au-NCs)的荧光光谱图；附图2a是叶酸功能化的金纳米簇的透射电镜照片；附图2b是叶酸功能化的金纳米簇的EDX能谱；附图3是荧光探针检测汞离子的荧光光谱图；附图4是荧光探针检测汞离子灵敏度的荧光光谱，插图为荧光强度与Hg2+浓度的线性关系；附图5是荧光探针检测汞离子选择性的荧光光谱。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。，其特征在于包括以下步骤:首先将l-5mL的30mM氯金酸溶液与20_50mL水混合加热至70_100°C，在磁力搅拌的条件下，加入2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光探针叶酸功能化的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先将1?5mL的30mM氯金酸溶液与20?50mL水混合加热至70?100℃，在磁力搅拌的条件下，加入2?5mL的0.2?1％叶酸水溶液，使得混合溶液的颜色由淡黄色逐渐变为深棕色，反应进行约10?30min之后，将混合溶液冷却到室温，在约6000?8000转的条件下离心约10min，得到上清液即为荧光金纳米簇；所制得的荧光金纳米簇在紫外光源下呈现蓝光发射，其荧光光谱，在275nm的波长下激发，荧光金纳米簇在440nm有强的发射峰，所述荧光金纳米簇的尺寸为3?7nm；所述荧光金纳米簇通过荧光检测的方法，可检测出水溶液样品中含有的微量的重金属离子Hg2+。

【技术特征摘要】
1.一种荧光探针叶酸功能化的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于包括以下步骤:首先将l-5mL的30mM氯金酸溶液与20_50mL水混合加热至70-100°C，在磁力搅拌的条件下，加入2-5mL的0.2-1%叶酸水溶液，使得混合溶液的颜色由淡黄色逐渐变为深棕色，反应进行约10-30min之后，将混合溶液冷却到室温，在约600...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴芳，苏东悦，王春刚，吴晓彤，杨馨，夏清冬，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：