CN106467743A - 耐高温发光增强的金纳米簇及其制备方法和应用 - Google Patents

耐高温发光增强的金纳米簇及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温发光增强的金纳米簇及其制备方法和应用。耐高温发光增强的金纳米簇通过金纳米簇与增强发光和耐热的配体分子的溶剂热反应生成。本发明的耐高温发光增强的金纳米簇由于含有增强发光和耐热的配体分子，具有超强的热稳定性，经历120℃的高温发光强度不变，能在基因扩增仪、聚合酶链反应（PCR）等高温循环条件下及各种常规条件下使用；具有超强的发光性能，比大多常规金纳米簇的荧光强度高10000倍以上。本发明的制备方法简便，制备的耐高温发光增强的金纳米簇在发光显示、成像、催化、生物医用、传感等方面具有良好的应用前景。

Description

耐高温发光增强的金纳米簇及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种耐高温强烈发光的金纳米簇及其制备方法和应用，所制备的金纳米簇可应用于分子/离子的传感、标记和成像，属于发光纳米材料领域。
背景技术
由几个到几十个原子构成的纳米簇具有尺寸依赖的荧光特性。金纳米簇不仅具有纳米金特有的光、电、磁、催化等性质，而且具有荧光，相比常规的荧光染料分子、半导体量子点等荧光物质，金纳米簇具有无毒、荧光稳定性好等优点。金纳米簇在生物标记与成像、医用热疗、催化、传感等方面具有广阔的应用前景。
目前报道的金纳米簇主要是由各种稳定剂稳定的金纳米簇。中国专利公开号CN103627386 A，2014年，柴芳，苏东悦，王春刚，吴晓彤，杨馨，夏清冬，一种荧光探针叶酸功能化的荧光金纳米簇的制备方法，公开了一种用叶酸作为还原剂合成叶酸修饰的荧光金纳米簇的方法；中国专利公开号CN 104400005 A，2015年，廖博，邓晓婷，申少华，曾文南，易守军，肖琰，一种荧光金纳米簇的合成方法，公开了一种用一氧化碳作为还原剂还原氯金酸制备金纳米簇的方法；中国专利公开号CN 104749151 A，2015年，姜晖，王雪梅，苏小清，一种基于谷胱甘肽稳定的金纳米簇颗粒在检测巯基化合物方面的应用，公开了用谷胱甘肽稳定的金纳米簇的合成方法；中国专利公开号CN 103464780 A，2013年，廖博，龙鹏，陈丽娟，曾文南，肖琰，一种鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法，公开了用鸡卵清蛋白稳定的荧光金纳米簇的制备方法；中国专利公开号CN 104788542 A，2015年，徐志爱，张文，张君颖，王亚，朱琳嶺，鲁林林，封冲冲，王凤阳，一种寡肽及其保护的荧光金纳米簇、其制备方法和应用，公开了利用寡肽中酪氨酸还原氯金酸制备金纳米簇的方法；中国专利公开号CN102150034 A，2011年，应仪如，谢建平，郑远刚，稳定金纳米簇的形成方法、含有稳定金纳米簇的组合物和制品，公开了一种牛血清白蛋白、人血清白蛋白、溶菌酶稳定的荧光金纳米簇的制备方法；中国专利公开号CN 103920889 A，2014年，吴富根，张晓东，王宏银，陈战，巯基聚乙二醇在制备水溶性金纳米簇中的应用，公开了一种巯基聚乙二醇修饰的金纳米簇的应用；中国专利公开号CN 104101584 A，2014年，吴富根，张晓东，陈战，金纳米簇作为谷胱甘肽荧光探针的应用，公开了一种谷胱甘肽修饰的金纳米簇的应用。
公开的各种金纳米簇在高温下大都结构会被破坏，丧失荧光性质，不能应用于一些需经历高温反应的过程。公开的各种金纳米簇的荧光许多需要借助荧光仪器检测，直接肉眼观察有困难，因此，发展高温稳定的、荧光增强的金纳米簇很有必要。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的第一个技术问题是提供了一种耐高温发光增强的金纳米簇，即经历基因扩增仪中聚合酶链反应高温过程后，仍具有稳定的荧光性质；通过配体分子的作用，金纳米簇的荧光获得显著的增强。克服常规的金纳米簇不能经历高温反应，经过高温反应后丧失或显著降低荧光强度的缺陷。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供了一种耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供了一种耐高温发光增强的金纳米簇在聚合酶链反应PCR循环扩增方面的应用。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种耐高温发光增强的金纳米簇，所述耐高温发光增强的金纳米簇含有模板分子和增强发光和耐热的配体分子，增强发光和耐热的配体分子是一种具有增强发光和耐热双重功能的配体分子。本发明所述耐高温发光增强的金纳米簇能耐受120℃高温，具有比大多数常规金纳米簇高得多的超强荧光强度。
其中，所述耐高温发光增强的金纳米簇制备使用的模板分子是3′,5′-环腺苷酸、腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸和胞苷中的一种；所述增强发光和耐热的配体分子是色氨酸、色胺、吲哚、3-甲基吲哚、3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、3-吲哚丁酸、5-羟基色胺、5-羟基色氨酸、4-氨基吲哚和6-氨基吲哚中的一种。
其中，上述耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法是通过在模板分子的存在下还原氯金酸生成金纳米簇，在增强发光和耐热的配体分子存在下通过溶剂热反应生成耐高温发光增强的金纳米簇。
其中，上述耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法中使用的模板分子是3′,5′-环腺苷酸、腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸和胞苷中的一种；使用的增强发光和耐热的配体分子是色氨酸、色胺、吲哚、3-甲基吲哚、3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、3-吲哚丁酸、5-羟基色胺、5-羟基色氨酸、4-氨基吲哚和6-氨基吲哚中的一种。
其中，上述耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，包括如下具体步骤：
1)在超纯水中依次加入模板分子溶液、氯金酸溶液和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液得到混合溶液，混合溶液充分搅拌后，置于水浴中反应1～2小时，反应后加入无水乙醇，充分混合后，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤后重新超声分散在水溶液中获得金纳米簇溶液备用；
2)在超纯水中加入步骤1)制备的金纳米簇溶液和增强发光和耐热的配体分子溶液得到混合溶液，混合溶液搅拌反应10分钟后转移到反应釜中进行水热反应，水热反应高温持续2-5小时，自然冷却至室温，溶液浓缩后加入无水乙醇，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤后重新超声分散在水溶液中获得耐高温发光增强的金纳米簇溶液。
其中，上述步骤1)中的混合液中的模板分子的微摩尔数控制在0.1-2，氯金酸的微摩尔数控制在0.1-20。
其中，上述步骤1)中的水浴反应温度控制在70～90℃。
其中，上述步骤2)中的混合液中的增强发光和耐热的配体分子的微摩尔数控制在1-10。
其中，上述增强发光和耐热的配体分子在水热反应中生成耐高温发光增强的金纳米簇；所述步骤2)中的水热反应温度控制在150～300℃。
本发明内容还包括一种耐高温发光增强的金纳米簇在聚合酶链反应PCR循环扩增方面的应用。
有益效果：与现有的常规金纳米簇相比，本发明具有如下的特色和优点：具有超强的耐热稳定性，经过120℃高温反应后发光强度基本不变，而常规的金纳米簇经过高温反应后常常因为结构被破坏显著降低或丧失发光性质；具有超强的发光性能，比大多数常规的金纳米簇的荧光强度高10000倍以上。本发明的金纳米簇不仅能在各种常规条件下使用，而且能在聚合酶链反应(PCR)、基因扩增仪等高温循环中使用。本发明的金纳米簇制备方法简便，制备的金纳米簇稳定，提供了一种全新的金纳米簇产品及其制备方法。本发明的耐高温发光增强的金纳米簇在光学、催化、生物医用、传感等诸方面具有良好的应用前景。
附图说明
图1.色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs的透射电镜图；
图2.色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs的荧光增强效果；
图3.色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs经过高温后的荧光谱；
图4.色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs经过PCR循环后的荧光谱；
图5.色胺-环腺苷酸-金纳米簇Trpm-cAMP-AuNCs的荧光增强效果；
图6.色胺-环腺苷酸-金纳米簇Trpm-cAMP-AuNCs经过PCR循环后的荧光谱。
具体实施方式
下面通过具体的实施例和附图对本发明进一步说明。
实施例1色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs的制备
1)环腺苷酸-金纳米簇cAMP-AuNCs的制备：在1.6mL超纯水中，依次加入100μL10mM环腺苷酸(cAMP)溶液、100μL 5mM的氯金酸(HAuCl4)溶液和200μL 500mM的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH 6.0)，搅拌充分混合后，将混合液置于80℃水浴中反应1小时，反应后加入3倍体积的无水乙醇，充分混合后，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤三次后重新超声分散在2mL水溶液中，获得环腺苷酸-金纳米簇(cAMP-AuNCs)溶液备用；
2)色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs的制备：在7.6mL的超纯水中加入2mL上述制备的cAMP-AuNCs和0.4mL25mM的色氨酸(Trp)溶液，室温下搅拌反应10min后转移到反应釜中，在150℃持续反应3小时，自然冷却至室温，加入5倍体积的无水乙醇，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤三次后重新超声分散在1mL水溶液中，获得色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇(Trp-cAMP-AuNCs)溶液。
图1是制备的Trp-cAMP-AuNCs的透射电镜图，显示Trp-cAMP-AuNCs具有约2nm大小粒径。图2是制备的Trp-cAMP-AuNCs的荧光光谱(曲线1)，相比常规的牛血清白蛋白BSA稳定的金纳米簇BSA-AuNCs(曲线2，BSA-AuNCs浓度是Trp-cAMP-AuNCs浓度的10000倍)和谷胱甘肽(GSH)稳定的金纳米簇GSH-AuNCs(曲线3，GSH-AuNCs浓度是Trp-cAMP-AuNCs浓度的10000倍)，在相同浓度条件下，Trp-cAMP-AuNCs的荧光强度提高了10000倍以上。图3是制备的Trp-cAMP-AuNCs经过120℃高温后的荧光光谱图，显示了Trp-cAMP-AuNCs即使经过120℃高温处理，也具有好的荧光稳定性(曲线1)，而常规的金纳米簇经过120℃高温处理后，几乎完全丧失了荧光(曲线2和3)。
实施例2色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇Trp-cAMP-AuNCs在PCR循环中的应用
Trp-cAMP-AuNCs在PCR循环中的应用：取制备的Trp-cAMP-AuNCs溶液100μL，加入100μL 10mM带有-S-S-修饰的寡核苷酸，搅动混合反应1小时后经再生纤维素透析膜(500DMWCO)透析纯化、离心旋转浓缩成1mL，取100μL溶液加入到800μLPCR反应液中，置于PCR扩增仪中进行PCR程序反应：94℃5分钟，然后94℃30秒，68℃30秒，72℃30秒进行30个循环，最后72℃5分钟。
图4是制备的Trp-cAMP-AuNCs经过PCR循环后的荧光谱，显示荧光强度与PCR循环前相比基本没有变化，能够用作荧光标记物在PCR过程中使用。
实施例3色胺-环腺苷酸-金纳米簇Trpm-cAMP-AuNCs的制备
1)环腺苷酸-金纳米簇cAMP-AuNCs的制备：同实施例1；
2)色胺-环腺苷酸-金纳米簇Trpm-cAMP-AuNCs的制备方法：在7.6mL的超纯水中加入2mL制备的cAMP-AuNCs和0.4mL 25mM的色胺(Trpm)溶液，室温下搅拌反应10min后转移到反应釜中，在190℃持续反应3小时，自然冷却至室温，加入5倍体积的无水乙醇，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤三次后重新超声分散在1mL水溶液中，获得色胺-环腺苷酸-金纳米簇(Trpm-cAMP-AuNCs)溶液。
图5是制备的Trpm-cAMP-AuNCs的荧光光谱(曲线1)，相比常规的牛血清白蛋白稳定的金纳米簇BSA-AuNCs(曲线2，BSA-AuNCs浓度是Trpm-cAMP-AuNCs浓度的10000倍)和谷胱甘肽稳定的金纳米簇GSH-AuNCs(曲线3，GSH-AuNCs浓度是Trpm-cAMP-AuNCs浓度的10000倍)，在相同浓度条件下，Trpm-cAMP-AuNCs的荧光强度提高了10000倍以上。图6是制备的Trpm-cAMP-AuNCs经过120℃高温后的荧光光谱图，显示了Trpm-cAMP-AuNCs即使经过120℃高温处理，也具有好的荧光稳定性(曲线1)，而常规的金纳米簇经过120℃高温处理后，几乎完全丧失了荧光(曲线2和3)。
实施例4色胺-环腺苷酸-金纳米簇Trpm-cAMP-AuNCs在PCR循环中的应用
Trpm-cAMP-AuNCs在PCR循环中的应用：取制备的Trpm-cAMP-AuNCs溶液100μL，加入100μL 10mM带有-S-S-修饰的寡核苷酸，搅动混合反应1小时后经再生纤维素透析膜(500D MWCO)透析纯化、离心旋转浓缩成1mL，取100μL溶液加入到800μL PCR反应液中，置于PCR扩增仪中进行PCR程序反应：94℃5分钟,然后94℃30秒，68℃30秒，72℃30秒进行30个循环，最后72℃5分钟。
图6是制备的Trpm-cAMP-AuNCs经过PCR循环后的荧光谱，与循环前相比(图5)，循环后的荧光强度基本没有变化，能够用作荧光标记物在PCR过程中使用。
实施例5色氨酸-腺嘌呤-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.25微摩尔的腺嘌呤，加入的氯金酸微摩尔数为2，步骤1)中的水浴反应温度为70℃，所用的增强发光和耐热的配体分子是2微摩尔的色氨酸，水热反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-腺嘌呤-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-腺嘌呤-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例6色氨酸-腺苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1.5微摩尔的腺苷，加入的氯金酸微摩尔数为12，步骤1)中的水浴反应温度为90℃，所用的增强发光和耐热的配体分子是8微摩尔的色氨酸，水热反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-腺苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-腺苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例7色氨酸-腺苷单磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.5摩尔的腺苷单磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.25，所用的增强发光和耐热的配体分子是2.5微摩尔的色氨酸,水热反应温度为190℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-腺苷单磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-腺苷单磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例8色氨酸-腺苷二磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.5微摩尔的腺苷二磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.3，所用的增强发光和耐热的配体分子是3微摩尔的色氨酸，水热反应温度为190℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-腺苷二磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-腺苷二磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例9色氨酸-腺苷三磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.8微摩尔的腺苷三磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.3，所用的增强发光和耐热的配体分子是3微摩尔的色氨酸，水热反应温度为190℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-腺苷三磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-腺苷三磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例10色氨酸-胞苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1.5微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为8，所用的增强发光和耐热的配体分子是10微摩尔的色氨酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色氨酸-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色氨酸-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例11色胺-腺嘌呤-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1微摩尔的腺嘌呤，加入的氯金酸微摩尔数为6，所用的增强发光和耐热的配体分子是6微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为230℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-腺嘌呤-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-腺嘌呤-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例12色胺-腺苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1微摩尔的腺苷，加入的氯金酸微摩尔数为1，所用的增强发光和耐热的配体分子是3微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为230℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-腺苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-腺苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例13色胺-腺苷单磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是2微摩尔的腺苷单磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为3，所用的增强发光和耐热的配体分子是4微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为200℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-腺苷单磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-腺苷单磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例14色胺-腺苷二磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.8微摩尔的腺苷二磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.4，所用的增强发光和耐热的配体分子是5微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为200℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-腺苷二磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-腺苷二磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例15色胺-腺苷三磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.4微摩尔的腺苷三磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.4，所用的增强发光和耐热的配体分子是4微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为200℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-腺苷三磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-腺苷三磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例16色胺-胞苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.2微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为0.1，所用的增强发光和耐热的配体分子是8微摩尔的色胺。反应釜中反应温度为230℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，色胺-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。色胺-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例17 5-羟基色胺-腺嘌呤-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1.6微摩尔的腺嘌呤，加入的氯金酸微摩尔数为0.4，所用的增强发光和耐热的配体分子是4微摩尔的5-羟基色胺。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，5-羟基色胺-腺嘌呤-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。5-羟基色胺-腺嘌呤-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例18 5-羟基色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1.6微摩尔的环腺苷酸，加入的氯金酸微摩尔数为16，所用的增强发光和耐热的配体分子是4微摩尔的5-羟基色氨酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，5-羟基色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。5-羟基色氨酸-环腺苷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例19吲哚-腺苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.75微摩尔的腺苷，加入的氯金酸微摩尔数为0.25，所用的增强发光和耐热的配体分子是2.5微摩尔的吲哚。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，吲哚-腺苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。吲哚-腺苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例20 3-甲基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1微摩尔的腺苷单磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.3，所用的增强发光和耐热的配体分子是5微摩尔的3-甲基吲哚。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-甲基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-甲基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例21 4-氨基吲哚-环腺苷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.75微摩尔的环腺苷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.5，所用的增强发光和耐热的配体分子是2.5微摩尔的4-氨基吲哚。反应釜中反应温度为250℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，4-氨基吲哚-环腺苷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。4-氨基吲哚-环腺苷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例22 6-氨基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1微摩尔的腺苷单磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.4，所用的增强发光和耐热的配体分子是4微摩尔的6-氨基吲哚。反应釜中反应温度为250℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，6-氨基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。6-氨基吲哚-腺苷单磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例23 3-吲哚乙酸-腺苷二磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.5微摩尔的腺苷二磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为0.2，所用的增强发光和耐热的配体分子是2微摩尔的3-吲哚乙酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚乙酸-腺苷二磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚乙酸-腺苷二磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例24 3-吲哚丙酸-腺苷三磷酸-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是1微摩尔的腺苷三磷酸，加入的氯金酸微摩尔数为1，所用的增强发光和耐热的配体分子是5微摩尔的3-吲哚丙酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚丙酸-腺苷三磷酸-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚丙酸-腺苷三磷酸-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例25 3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的制备
步骤同实施例1，所用的模板分子是0.8微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为0.8，所用的增强发光和耐热的配体分子是3微摩尔的3-吲哚丁酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例26 3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的制备
与实施例25基本一样，所用的模板分子是0.1微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为0.1，所用的增强发光和耐热的配体分子是1微摩尔的3-吲哚丁酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例27 3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的制备
与实施例25基本一样，所用的模板分子是2微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为20，所用的增强发光和耐热的配体分子是10微摩尔的3-吲哚丁酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
实施例28 3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的制备
与实施例25基本一样，所用的模板分子是1微摩尔的胞苷，加入的氯金酸微摩尔数为10，所用的增强发光和耐热的配体分子是2微摩尔的3-吲哚丁酸。反应釜中反应温度为300℃。
在相同浓度条件下，相比BSA-AuNCs或BSA-AuNCs，3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇的荧光强度提高了约10000倍。3-吲哚丁酸-胞苷-金纳米簇经过120℃高温处理，荧光强度基本不变，仍具有好的荧光稳定性。
其它模板分子与所述增强发光和耐热的配体分子中的一种制备的金纳米簇的制备条件与上述条件相同，得到的结果亦类似。上述仅为本发明优选的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出其它不同形式的变化或变动，这些也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种耐高温发光增强的金纳米簇，其特征在于，所述耐高温发光增强的金纳米簇含有模板分子和增强发光和耐热的配体分子，所述增强发光和耐热的配体分子是一种具有增强发光和耐热双重功能的配体分子；所述增强发光和耐热的配体分子是色氨酸、色胺、吲哚、3-甲基吲哚、3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、3-吲哚丁酸、5-羟基色胺、5-羟基色氨酸、4-氨基吲哚和6-氨基吲哚中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温发光增强的金纳米簇，其特征在于：所述模板分子是3′,5′-环腺苷酸、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸、胞苷和腺嘌呤中的一种。
3.一种耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于：所述耐高温发光增强的金纳米簇是通过在模板分子的存在下还原氯金酸生成金纳米簇，在增强发光和耐热的配体分子存在下通过溶剂热反应生成耐高温发光增强的金纳米簇；其中，所述耐高温发光增强的金纳米簇制备使用的模板分子是3′,5′-环腺苷酸、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷二磷酸、腺苷三磷酸、胞苷和腺嘌呤中的一种；所述增强发光和耐热的配体分子是色氨酸、色胺、吲哚、3-甲基吲哚、3-吲哚乙酸、3-吲哚丙酸、3-吲哚丁酸、5-羟基色胺、5-羟基色氨酸、4-氨基吲哚和6-氨基吲哚中的一种。
4.根据权利要求3所述的耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
1)在超纯水中依次加入模板分子溶液、氯金酸溶液和柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液得到混合溶液，混合溶液充分搅拌后，置于水浴中反应1～2小时，反应后加入无水乙醇，充分混合后，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤后重新超声分散在水溶液中获得金纳米簇溶液备用；
2)在超纯水中加入步骤1)制备的金纳米簇溶液和增强发光和耐热的配体分子溶液得到混合溶液，混合溶液搅拌反应10分钟后转移到反应釜中进行水热反应，水热反应高温持续2-5小时，自然冷却至室温，溶液浓缩后加入无水乙醇，离心收集生成的沉淀，沉淀用无水乙醇洗涤后重新超声分散在水溶液中获得耐高温发光增强的金纳米簇溶液。
5.根据权利要求4所述的耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的混合液中的模板分子的微摩尔数控制在0.1-2，氯金酸的微摩尔数控制在0.1-20。
6.根据权利要求4所述的耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的水浴反应温度控制在70～90℃。
7.根据权利要求4所述的耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的混合液中的增强发光和耐热的配体分子的微摩尔数控制在1-10。
8.根据权利要求4所述的耐高温发光增强的金纳米簇的制备方法，其特征在于，增强发光和耐热的配体分子在水热反应中生成耐高温发光增强的金纳米簇；水热反应的温度控制在150～300℃。
9.权利要求1和2所述的一种耐高温发光增强的金纳米簇在聚合酶链反应PCR循环扩增方面的应用。
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