CN103464780B - 一种鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，是将市售得到的鸡卵清蛋白用去离子水溶解配制成浓度为0.5‑10mg/mL溶液，然后将其与氯金酸水溶液混合，得到一定摩尔比的鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液，然后调节混合溶液的pH至11.5‑13，采用微波反应15s‑120s，自然冷却至室温得到发红光的金纳米簇。该方法制备的金纳米簇可用应于生物医学领域、传感器领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种可应用于生物医学、重金属离子传感的荧光金纳米簇的制备方法。
背景技术
贵金属纳米簇不仅拥有强的荧光效率，小的物理尺寸（小于 1 nm），与热门发光材料量子点相比，它们具有更好的生物相容性和光稳定性。所以贵金属纳米簇有着很好的应用前景，因而其得到了许多科学家的关注。目前，关于贵金属纳米簇的制备与应用研究吸引了国内外很多的研究者。如已报道的利用聚合物、小分子等做为稳定剂或为模板，并采用NaBH4、电化学、水热、光照、超声等方法还原贵金属离子或刻蚀大的贵金属纳米簇颗粒等方法制备的贵金属纳米簇。然而，聚合物、小分子稳定的贵金属纳米簇的体积大多具有多分散性，即其体积分布宽，单一性差。而如果利用尺寸单一的模板，容易制备单分散的纳米簇。由于分子构象的特点，蛋白类物质如牛血清蛋白BSA、溶菌酶等常作为稳定剂与模板用于制备单分散的贵金属纳米簇。鸡蛋清蛋白是一种非常廉价易得的蛋白，利用鸡蛋清蛋白作为稳定剂制备金纳米簇已有文献报道（Future Medicine，2010,5(5),755-764；ChemicalCommunication, 2013, DOi:10.1039/c3cc44256j），文献报道的都是在生理温度37度下，分别为12h和2h反应制备。然而文献报道的鸡卵清蛋白稳定的金纳米簇的反应时间长，为了快速制备鸡卵清蛋白稳定的金纳米簇，本发明采用微波法在短时间内快速制备。
发明内容
本发明的一个重要目的是得到了一种发红色荧光的鸡卵清蛋白稳定的金纳米簇的微波合成制备方法。本发明所用材料为鸡卵清蛋白与氯金酸溶液，用荧光分光光谱仪表征该方法制备的金纳米簇，该方法制备的金纳米簇在550nm-700nm的范围内发红色荧光。
为达到上述目的，本发明的实施方案为：一种鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：
（1）称取鸡卵清蛋白，用去离子水溶解配制成鸡卵清蛋白溶液，配制成的鸡卵清蛋白溶液的浓度为0.5-10mg/mL：
（2）取浓度为1mM-100mM的氯金酸(HAuCl4)溶液，加入到上述鸡卵清蛋白溶液中，得到鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液，氯金酸(HAuCl4)与鸡卵清蛋白的摩尔比为1:1-1:10；
（3）利用NaOH或NaOH水溶液，调节步骤（2）所得鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液至pH11.5-13；其最佳的pH为12。
（4）将步骤（3）所得溶液倒于圆底烧瓶中，置于微波反应器中，反应15s-120s；
（5）倒出微波反应后的溶液，自然冷却至室温得到发红光的金纳米簇。
步骤（1）中，所用鸡卵清蛋白的分子量44287，纯度为二级。
步骤（2）中，氯金酸(HAuCl4)与鸡卵清蛋白的最合适的摩尔比为1:1。
步骤（3）中，利用NaOH固体或NaOH水溶液调节步骤（2）所得鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液的最合适pH值为12。
步骤（4）中，反应时间由鸡卵清蛋白浓度决定：当步骤（3）所得混合溶液中鸡卵清蛋白浓度为1mg/mL时，最佳反应时间为110s；鸡卵清蛋白浓度浓度为2mg/mL时，则其最佳反应时间为60s；鸡卵清蛋白浓度为3mg/mL时，最佳的反应时间为30s；鸡卵清蛋白浓度为4mg/mL时，最佳的反应时间为25s；鸡卵清蛋白浓度在5mg-10mg时，最佳的反应时间为20s。
该方法制备的金纳米簇可用应于生物医学领域、传感器领域，如生物成像、生物检测、重金属离子的检测等。
附图说明
图1为制备的金纳米簇的荧光发射图谱。
图2为制备的金纳米簇的荧光发射图谱。
图3为制备的金纳米簇的荧光发射图谱。
具体实施方式
实施例1：
称取20mg鸡卵清蛋白，加20mL去离子水溶解，配制成1mg/mL的蛋白溶液。取0.2mL的0.05M的氯金酸溶液，加入20mL浓度为1mg/mL的鸡卵清蛋白溶液，混合均匀；利用浓度为1M的NaOH溶液，调节混合溶液的pH至12，置于微波反应器中反应110s，取出自然冷却，得到发红光的金纳米簇溶液。图1为制备的金纳米簇的荧光发射图谱（激发波长520nm）。
实施例2：
称取60mg鸡卵清蛋白，加20mL去离子水溶解，配制成3mg/mL的蛋白溶液。取0.2mL的0.05M的氯金酸溶液，加入20mL浓度为3mg/mL的鸡卵清蛋白溶液，混合均匀；利用浓度为1M的NaOH溶液，调节混合溶液的pH至12，置于微波反应器中反应30s，取出自然冷却，得到发红光的金纳米簇溶液。图2为制备的金纳米簇的荧光发射图谱（激发波长520nm）。
实施例3：
称取100mg鸡卵清蛋白，加20mL去离子水溶解，配制成5mg/mL的蛋白溶液。取0.2mL的0.05M的氯金酸溶液，加入20mL浓度为3mg/mL的鸡卵清蛋白溶液，混合均匀；利用浓度为1M的NaOH溶液，调节混合溶液的pH至12，置于微波反应器中反应25s，取出自然冷却，得到发红光的金纳米簇溶液。图3为制备的金纳米簇的荧光发射图谱（激发波长520nm）。
Claims (4)
1.一种鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取鸡卵清蛋白，用去离子水溶解配制成鸡卵清蛋白溶液，配制成的鸡卵清蛋白溶液的浓度为0.5-10mg/mL：
（2）取浓度为1mM-100mM的氯金酸溶液，加入到上述鸡卵清蛋白溶液中，得到鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液，氯金酸与鸡卵清蛋白的摩尔比为1:1-1:10；
（3）利用NaOH或NaOH水溶液，调节步骤（2）所得鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液至pH11.5-13；
（4）将步骤（3）所得溶液倒于圆底烧瓶中，置于微波反应器中，反应15s-120s；
（5）倒出微波反应后的溶液，自然冷却至室温得到发红光的金纳米簇。
2.根据权利要求1所述的鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，氯金酸与鸡卵清蛋白的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求1所述的鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，利用NaOH固体或NaOH水溶液调节步骤（2）所得鸡卵清蛋白与氯金酸混合溶液的pH为12。
4.根据权利要求1所述的鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，当步骤（3）所得混合溶液中鸡卵清蛋白浓度为1mg/mL时，反应时间为110s；鸡卵清蛋白浓度为2mg/mL时，反应时间为60s；鸡卵清蛋白浓度为3mg/mL时，反应时间为30s；鸡卵清蛋白浓度为4mg/mL时，反应时间为25s；鸡卵清蛋白浓度在5-10mg/mL时，反应时间为20s。
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