CN105542757A - 一种pH响应的荧光银纳米簇、制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种pH响应的荧光银纳米簇，是通过还原硝酸银制备的荧光银纳米簇表面修饰含pH响应基团的物质。本pH响应的荧光银纳米簇的制备方法包括如下步骤：（1）制备发橙色光的银纳米簇水溶液；（2）4-羧基苯硼酸功能化荧光银纳米簇（3）透析除去未反应的4-羧基苯硼酸和副产物；（4）用酸碱液调pH，测荧光，得到其pH响应的荧光图谱。本发明制得的产品无毒，其具有较强的荧光、很好的pH响应性，在葡萄糖检测、pH传感等方面有良好的应用前景。

Description

一种pH响应的荧光银纳米簇、制备方法和用途
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，具体说，是提供一种pH响应的荧光银纳米簇及其制备方法和用途。
技术背景：
目前常规用来测量pH的方法，如酸碱指示剂滴定法、电位滴定法等，但是这些方法普遍存在一些缺点，如检测成本较高、pH响应灵敏度低、不能实时检测等缺陷。
荧光贵金属纳米簇是一种尺寸小于10nm，具有强烈的激发依赖性的新型的发光纳米材料。由于量子尺寸效应及介电限域效应的影响，荧光贵金纳米簇具有独特的光电性质，由此使其广泛应用于发光显示、激光、检测及生物医学等领域。相比于其他用荧光检测的pH响应物质，如有机染料、半导体量子点以及荧光蛋白质等，表面修饰的贵金属纳米簇由于其良好的水溶性和稳定性、低毒性、检测灵敏和抗干扰等优点，而使得其在生物医学领域有良好的应用前景。
发明内容
本发明提供了一种pH响应的荧光银纳米簇及其制备方法，制得的荧光银纳米簇具有较强的荧光与很好的pH响应性，在葡萄糖检测、pH传感等方面有良好的应用前景。
pH响应的荧光银纳米簇，是通过在银纳米簇表面修饰含pH响应基团的4-羧基苯硼酸制得。本发明提供的pH响应的荧光银纳米簇，其中所述荧光银纳米簇的水溶液在pH为1.5-11.0范围内有荧光响应性。
本发明进一步涉及根据本发明的pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，包括以下步骤：
（1）在容器中加入适量蒸馏水，再加入适量的硝酸银的水溶液（0.025mol/L），边搅拌边加入一定量的还原剂，2-5min后，置于恒温反应适当时间,得到发橙色荧光的银纳米簇水溶液；
（2）取一定量的制备的银纳米簇水溶液，用旋转蒸发仪将水溶液旋干，再加入10mL的有机溶剂溶解，依次加入一定量EDC、NHS、pH响应物质，调pH至7-8，常温下搅拌反应24h；
（3）将上述产物浓缩后在乙醇溶液中透析48h，除去未反应的pH相应物质和副产物，得到纯化的pH响应的银纳米簇；
（4）用酸碱液调pH，同时测量荧光，得到其pH响应的荧光图谱；
步骤（1）中，所述的还原剂为谷胱甘肽；
步骤（1）中，所述硝酸银与谷胱甘肽的摩尔比为2:3-3:4；
步骤（1）中，所述的恒温为0℃；反应时间为12—48h，最佳反应时间为24h；
步骤（2）中，所述的有机溶剂为甲醇或二甲基亚砜，最佳有机溶剂为二甲基亚砜；所述pH响应物质为4-羧基苯硼酸；
步骤（2）中，EDC、NHS的浓度为10mmol/L；
步骤（2）中，银纳米簇与pH响应物质的质量比为1:20-1:50；
步骤（4）中，所述的酸为1mol/L盐酸溶液，碱液为1mol/L的氢氧化钠溶液；
本发明还提供一种如上述方法制备的pH响应的荧光银纳米簇。
本发明制得的pH响应的荧光银纳米簇应用于pH传感。
本发明制得的pH响应的荧光银纳米簇用于葡萄糖检测。
本发明提供了一种pH响应的荧光银纳米，其中以发光性质稳定、低毒性和良好的生物相容性的新型荧光银纳米簇作为发光载体，并利用pH响应物质（4-羧基苯硼酸）修饰，制备的pH响应的荧光银纳米簇检测pH和葡萄糖浓度等。本发明的pH响应的荧光银纳米簇，当溶液的pH发生变化时，其荧光发射波长不变化，但其荧光强度随着溶液的pH升高而增强，随着溶液pH的降低而减弱。因此，可以用来利用本发明的荧光银纳米簇监测溶液的pH的变化。
附图说明
图1为所有实施例1制备的荧光银纳米簇的荧光发射图谱（最大激发波长是420nm，最强发射峰是565nm)。
图2为实施例1制备的pH响应的荧光银纳米簇的荧光pH响应图谱（pH升高，荧光增强，反之，荧光减弱，激发波长为420nm）。
图3为实施例2制备的pH响应的荧光银纳米簇的荧光pH响应图谱（pH升高，荧光增强，反之，荧光减弱，激发波长为420nm）。
图4为实施例3制备的pH响应的荧光银纳米簇的荧光pH响应图谱（pH升高，荧光增强，反之，荧光减弱，激发波长为420nm）。
具体实施方式
下面结合非限制性的具体实施例进一步示例性地详细说明本发明。本发明实施例中所使用的试剂均可市购得到。
实施例1：
在圆底烧瓶中加入9mL蒸馏水，再加入0.8mL的硝酸银的水溶液（0.025mol/L），边搅拌边加入0.03mmol的谷胱甘肽，2min后，放于0℃恒温反应24h,得到银纳米簇水溶液。然后用旋转蒸发仪将水溶液旋干，再加入10mL的甲醇溶解，依次加入19mgEDC、11.9mgNHS、24mg4-羧基苯硼酸，调pH至7，常温下搅拌反应24h，将上述产物浓缩后在乙醇溶液中透析48h，得到纯化的pH响应的4-羧基苯硼酸功能化的银纳米簇。用HCl和NaOH逐步调pH，测荧光，得到其pH响应的荧光图谱。图2示出了本实施例制备的4-羧基苯硼酸功能化的银纳米簇pH传感的荧光图谱，溶液pH从1.76变化到10.55时，荧光不断增强（所用激发波长为420nm）。
实施例2：
在圆底烧瓶中加入9mL蒸馏水，再加入0.8mL的硝酸银的水溶液（0.025mol/L），边搅拌边加入0.03mmol的谷胱甘肽，2min后，放于0℃恒温反应30h,得到银纳米簇水溶液。然后用旋转蒸发仪将水溶液旋干，再加入10mL的二甲基亚砜溶解，依次加入19mgEDC、11.9mgNHS、24mg4-羧基苯硼酸，调pH至7，常温下搅拌反应24h，将上述产物浓缩后在乙醇溶液中透析48h，得到纯化的pH响应的4-羧基苯硼酸功能化的荧光银纳米簇。用HCl和NaOH逐步调pH，测荧光，得到其pH响应的荧光图谱。图3示出了本实施例制备的4-羧基苯硼酸功能化的银纳米簇pH传感的荧光图谱，pH从2.65变化到10.88时，荧光不断增强，（所用激发波长为420nm）。
实施例3：
在圆底烧瓶中加入9mL蒸馏水，再加入0.8mL的硝酸银的水溶液（0.025mol/L），边搅拌边加入0.03mmol的谷胱甘肽，2min后，放于0℃恒温反应36h,得到银纳米簇水溶液。然后用旋转蒸发仪将水溶液旋干，再加入10mL的二甲基亚砜溶解，依次加入19mgEDC、11.9mgNHS、32mg4-羧基苯硼酸，调pH至8，常温下搅拌反应18h，将上述产物浓缩后在乙醇溶液中透析48h，得到纯化的pH响应的4-羧基苯硼酸功能化的荧光银纳米簇。用HCl和NaOH逐步调pH，测荧光，得到其pH响应的荧光图谱。图4示出了本实施例制备的4-羧基苯硼酸功能化的银纳米簇pH传感的荧光图谱，溶液pH从3.23变化到10.19时，荧光不断增强，(所用激发波长为420nm)。

Claims (9)

1.一种pH响应的化荧光银纳米簇，是通过在银纳米簇表面修饰含pH响应基团的4-羧基苯硼酸。
2.根据权利要求1所述的pH响应的荧光银纳米簇，其特征是，所述荧光银纳米簇的水溶液在pH为1.5-11.5范围内有荧光强度响应性，其荧光强度随pH的升高而增强，随pH的降低而减弱。
3.一种pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）在容器中加适量蒸馏水，再加入适量的硝酸银的水溶液（0.025mol/L），边搅拌边加入一定量的还原剂，2-5min后，恒温反应适当时间,得到发橙色光的银纳米簇水溶液；
（2）取一定量的银纳米簇水溶液，用旋转蒸发仪将水溶液旋干，再加入适量的有机溶剂溶解，依次加入一定量EDC、NHS、pH响应物质，调pH至7-8，常温下搅拌反应适当时间；
（3）将上述产物浓缩后在乙醇溶液中透析48h，除去未反应的pH响应物质，得到纯化的pH响应的银纳米簇；
（4）用酸碱液一边调pH，一边测荧光，得到其pH响应的荧光图谱。
4.根据权利要求3所述的一种pH响应的化荧光银纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的还原剂为谷胱甘肽。
5.根据权利要求4所述的一种pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硝酸银与谷胱甘肽的摩尔比为2:3-3:4。
6.根据权利要求3所述的一种pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的恒温为0℃；反应时间为12-48h，最佳反应时间为24h。
7.根据权利要求3所述的一种pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的有机溶剂为甲醇或二甲基亚砜，最佳有机溶剂为甲基亚砜；反应时间为12-24h。
8.根据权利要求3所述的一种pH响应的荧光银纳米簇的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，述pH响应物质为4-羧基苯硼酸。
9.根据权利要求1或2所述的pH响应的化荧光银纳米簇在pH传感中的应用。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106885792A (zh) * 2017-01-09 2017-06-23 南京邮电大学 一种用于pH检测的共轭聚合物荧光传感探针的制备方法
CN106891016A (zh) * 2017-01-10 2017-06-27 青岛科技大学 一种荧光银纳米簇的制备及其用于显现潜指纹的方法
CN106984826A (zh) * 2016-11-17 2017-07-28 湖南科技大学 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN108788180A (zh) * 2018-07-06 2018-11-13 山东大学 一种光学性质可控且pH响应动态可逆组装的Ag纳米颗粒聚集体的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103760145A (zh) * 2014-01-27 2014-04-30 同济大学 检测羟基自由基的比率型荧光探针及合成方法和用途
CN104587488A (zh) * 2015-02-02 2015-05-06 哈尔滨工业大学 一种对肝癌细胞具有pH响应性和细胞靶向的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103760145A (zh) * 2014-01-27 2014-04-30 同济大学 检测羟基自由基的比率型荧光探针及合成方法和用途
CN104587488A (zh) * 2015-02-02 2015-05-06 哈尔滨工业大学 一种对肝癌细胞具有pH响应性和细胞靶向的介孔磷灰石纳米药物载体的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XUN YUAN等: "Synthesis of Highly Fluorescent Metal(Ag, Au, Pt, and Cu) Nanoclusters by Electrostatically Induced Reversible Phase Transfe", 《ACS NANO》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106984826A (zh) * 2016-11-17 2017-07-28 湖南科技大学 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN106984826B (zh) * 2016-11-17 2019-05-17 湖南科技大学 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN106885792A (zh) * 2017-01-09 2017-06-23 南京邮电大学 一种用于pH检测的共轭聚合物荧光传感探针的制备方法
CN106885792B (zh) * 2017-01-09 2019-08-02 南京邮电大学 一种用于pH检测的共轭聚合物荧光传感探针的制备方法
CN106891016A (zh) * 2017-01-10 2017-06-27 青岛科技大学 一种荧光银纳米簇的制备及其用于显现潜指纹的方法
CN108788180A (zh) * 2018-07-06 2018-11-13 山东大学 一种光学性质可控且pH响应动态可逆组装的Ag纳米颗粒聚集体的制备方法

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