CN110208250A - 具有反应性的聚脂质体共负载sers基底及其构建方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底及其构建方法和应用。主要利用聚脂质体材料的生物相容性以及离子液体亲水组分的离子交换性，将金纳米粒子与无机有机组分共负载在聚脂质体基底，建立了一种新型的具有生物相容性的SERS检测体系。本发明建立的以离子液体基聚脂质体与金纳米粒子相结合的新型的SERS检测体系，这种有机无机杂化的方式，区别于常规的拉曼体系，无需将探针负载于金属基底上，而是通过探针和金属共负载在同一个基底上，就可以实现SERS检测。利用基底表面的离子交换性，无需将探针分子通过巯基化预处理即可实现金纳米粒子与探针分子共固载，可以获得探针分子本征拉曼信号增强。

Description

具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底及其构建方法和应用
技术领域
本发明属于脂质体纳米复合材料领域，具体涉及一种基于离子液体基的聚脂质体共负载SERS基底的构建及其应用。
背景技术
由于具有无损检测、水溶液无干扰、响应快和灵敏度高等优点，表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)已在化学、物理学和生物学等诸多领域展现出独特的优势，尤其在生物体系水溶液中检测的应用越来越重要。与其他光谱技术不同，SERS光谱检测对基底的要求较高。首先，对于体内物质的检测，基底应具有良好的生物相容性，高灵敏度和低检测限。此外，为了适应体内复杂的生物环境，具有更好选择性或固相萃取功能的基底对拉曼检测性能的提升具有很大的推动作用。
传统SERS的“接触作用模式”，对于一些没有巯基的探针分子，往往需要通过巯基化预处理与金，银等金属相接触，在匹配波长的激光诱导下，产生表面等离子体共振从而实现拉曼信号增强。这种对探针分子的巯基化预处理，导致探针分子的结构发生一定程度变化，其本征拉曼信号有可能因此改变，从而影响测试结果的准确性。同时这种预处理复杂了合成过程，增加了分析检测步骤。但探针分子没有巯基是难以做出SERS增强信号的。另外，能够巯基化的探针分子并不多，检测范围较窄，从而使常规金纳米粒子体系的SERS检测受到很大限制。
脂质体具有与细胞膜相类似的双层膜结构，是一种生物相容性很好的组装体，一经发现便被作为生物膜模型来研究膜的性质。近年来由于脂质体良好的结构可设计性和生物相容性而被引入到拉曼检测领域。但是，常规脂质体结构难以保持稳定，其表面对有机或无机组分的结合能力相对较弱，使得反应性受到限制，未能发挥更好的作用。聚合脂质体克服了脂质体的不稳定性，在有效保持完整双层膜的基础上，体现出对不同溶剂的耐受性。离子液体以其离子交换性，分子结构的可设计性，化学稳定性等诸多优良性能在各种领域体现出良好的应用前景。此外，离子液体对金属纳米粒子表现出很好的形貌和结构稳定性。离子液体的包覆使金属粒子具有很好的单分散性。对于有机组分来说，离子液体独特的交换性可以选择性地负载有机无机阴离子，进一步拓展了材料的应用范围。
基于聚脂质体和离子液体的优异性能，如果将二者结合，形成一个独特的兼具离子液体和脂质体特性的离子液体基脂质体，从而将脂质体的生物相容性以及离子液体对有机无机组分的反应性体现在同一基底上，形成一个一体化的共负载拉曼检测模型，将具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明设计合成了一种具有稳定性和反应性的离子液体基聚脂质体的SERS检测基底。利用基底表面的离子交换性，打破了探针分子必须通过巯基预处理才能与金纳米粒子相结合的传统，实现了二者在同一基底上的共固载，从而获得了探针分子的本征拉曼增强信号。同时，这种聚合脂质体SERS基底克服了脂质体的不稳定性，在有效保持完整双层膜的基础上，表现出对不同溶剂的耐受性。
本发明采用的技术方案是：具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底，所述具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底是，离子液体基聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)。
具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底的构建方法，方法如下：
1)向甲苯中依次加入2-甲基咪唑、三乙胺和溴代-11-碳烯，在90℃反应48h后，冷却至室温，抽滤除去固体，滤液蒸干溶剂，用正己烷洗涤，再次蒸干溶剂，用乙腈-乙酸乙酯混合溶剂重结晶，真空干燥，得脂质体单体；
2)将步骤1)得到的脂质体单体溶于去离子水中，超声分散，得澄清透明溶液，为离子液体基脂质体(Liposome)；
3)向步骤2)得到的离子液体基脂质体(Liposome)中，加入K2S2O8，氮气保护，100℃下反应24h，得乳白色悬浊液，离心水洗三次(8000rpm/min，10min)，冷冻干燥，得离子液体基聚脂质体Polysome；
4)取步骤3)得到的离子液体基聚脂质体Polysome分散于去离子水中，滴加HAuCl4，在室温下振荡12h，反应结束后，以8000rpm离心除去多余的HAuCl4，将离心所得产物重新分散于去离子水中，滴加NaBH4还原剂反应2h，反应结束后，离心水洗三次(8000rpm/min，10min)，冷冻干燥，得聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)。
优选的，步骤1)中，按摩尔比，2-甲基咪唑:三乙胺:溴代-11-碳烯＝1:1-1.5:1.5-2.5。
优选的，步骤1)中，按体积比，乙腈:乙酸乙酯＝1:3。
上述的具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底在拉曼检测中的应用。方法如下：向Polysome-Au水溶液中加入待测样品X，磁力搅拌下进行离子交换反应，反应结束后对产物进行离心洗涤，干燥后得到有机/无机阴离子拉曼探针修饰的Polysome-Au样品Polysome-Au-X；将制备得到的样品Polysome-Au-X涂抹到载玻片上，压平进行SERS检测。
本发明的有益效果是：
1、本发明建立了一种以离子液体基聚脂质体与金纳米粒子相结合的新型的SERS检测体系，这种有机无机杂化的方式，区别于常规的拉曼体系，无需将探针负载于金属基底上，而是通过探针和金属共负载在同一个基底上，就可以实现SERS检测。
2、本发明利用基底表面的离子交换性，无需将探针分子通过巯基化预处理即可实现金纳米粒子与探针分子共固载，可以获得探针分子本征拉曼信号增强。
3、本发明制备的聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)，从均匀性和稳定性来说，由于基底表面的各向同性，经过原位还原生长的金纳米粒子具有很好地单分散性，均匀稳定地分布在基底上。Polysome基底克服了脂质体的不稳定性，在有效保持完整双层膜的基础上，在液相与固相条件下都能保持良好的稳定性，也表现出对不同溶剂的耐受性，即便在发生离子交换的时候，这种基底的复合结构仍然不被破坏。
4、本发明制备的聚脂质体是经脂质单体(由阳离子咪唑啉基亲水头部以及两条长链端烯疏水尾部组成)疏水尾部烯烃之间的热引发交联反应聚合得到。
5、本发明制备的具有稳定性和反应性的离子液体基聚脂质体共负载SERS基底是基于共负载的方式通过脂质体亲水头部咪唑啉基离子液体的离子交换反应制备。
6、本发明制备的离子液体基聚脂质体SERS基底通过离子交换反应实现了等离子体效应的金纳米粒子和有机、无机阴离子在聚脂质体上的共负载。
7、本发明制备的离子液体基聚脂质体SERS基底Polysome-Au在液相与固相条件下都表现出良好的稳定性。
8、本发明制备的离子液体基聚脂质体SERS基底Polysome-Au与无机及有机阴离子都具有良好的反应性。
9、本发明制备的基于离子液体基聚脂质体SERS基底，建立了一种新型的具有生物相容性的SERS检测体系。
10、本发明所提供的SERS检测体系，区别于常规SERS光谱检测，具有以下三个优点。一，无须对拉曼探针分子进行巯基修饰化，打破了传统的探针分子必须与金属粒子相接触的模式。二，聚脂质体复合材料作为拉曼基底，在具有稳定性的条件下，得益于脂质体表面性质的各向同性，各个位点暴露出来的反应性完全一致，使得金属纳米粒子能够均匀稳定地生长在脂质体表面。三，得益于相邻金属粒子之间场效应的叠加，可以形成热点，使探针分子的拉曼信号被极大增强，并表现出良好的信号可重复性。
11、本发明所提供SERS检测体系，在对甲基橙进行SERS检测中表现出热点增强。
附图说明
图1是实施例1中相关脂质体材料的合成示意图。
图2是实施例1中脂质体单体的核磁氢谱图。
图3是实施例1中脂质体材料Liposome(A)，Polysome(B)以及Polysome-Au(C)的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图4是实施例1中脂质体材料Liposome(A)，Polysome(B)以及Polysome-Au(C)的透射电子显微镜(TEM)照片。
图5是实施例1中Liposome，Polysome以及Polysome-Au的Zeta电位图。
图6是实施例1中Polysome-Au(a)和Liposome(b)的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。
图7是实施例1中Liposome(a)，Polysome(b)以及Polysome-Au(c)的红外吸收光谱(FT-IR)图。
图8是实施例1中Liposome(a)，Polysome(b)，Polysome-AuCl4(c)以及Polysome-Au(d)的能谱(EDS)图。
图9是实施例1中Liposome，Polysome以及Polysome-Au的X-射线光电子能谱(XPS)图。
图10是实施例1中Liposome和Polysome-Au的液相稳定性检测。
图11是实施例1中Liposome-Au(A)，Polysome-PF6(B)and Polysome-Au-PF6(C)的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图12是实施例1中Liposome-Au(A),Polysome-PF6(B)and Polysome-Au-PF6(C)的透射电子显微镜(TEM)照片。
图13是实施例1中Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。
图14实施例1中Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的红外吸收光谱(FT-IR)图。
图15实施例1中Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的X-射线光电子能谱(XPS)图。
图16实施例1中Polysome-Au(b)和Polysome-Au-PF6(a)的接触角与水溶液实物分散照片。
图17是实施例1中Polysome-Au与有机阴离子拉曼探针甲基橙(MO)反应性检测的Zeta电位图。
图18是实施例2中SERS基底对MO的拉曼检测图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案，特以具体的实施例作进一步详细说明，但方案不限于此。
实施例1
(一)聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)制备方法如下：合成方法如图1所示。
1、离子液体基脂质体(Liposome)
取30.00mL甲苯于100mL圆底烧瓶中，向其中依次加入2-甲基咪唑(3.05mmoL，0.25g)、三乙胺(3.65mmoL，0.51mL)和溴代-11-碳烯(6.10mmoL，1.33mL)，在90℃反应48h。反应结束后冷却至室温，抽滤除去胺盐固体，所得滤液蒸干溶剂，用正己烷多次洗涤，再次蒸干溶剂后，所得产物用乙腈-乙酸乙酯混合溶剂(体积比约1:3)重结晶，真空干燥，得到黄白色粉末，即为脂质体单体。
取脂质体单体100.0mg溶于100.0mL去离子水中，超声分散1h，得到澄清透明溶液，为离子液体基脂质体(Liposome)，浓度为1.00mg·mL-1。
2、聚脂质体(Polysome)
取100mL浓度为1.00mg·mL-1的离子液体基脂质体(Liposome)，加入50.0mgK2S2O8，100℃氮气保护下反应24h，得到乳白色悬浊液，8000rpm离心10min，固相产物用蒸馏水离心洗涤三次，冷冻干燥，得聚脂质体(Polysome)。
3、聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)的合成
取10mg的聚脂质体(Polysome)，分散于100mL的去离子水中，滴加10mL的HAuCl4(10μL HAuCl4分散于20mL去离子水中)，在室温下振荡12h，反应结束后，以8000rpm离心10min除去多余的HAuCl4，将离心所得固体产物重新分散于100mL去离子水中，滴加5mLNaBH4(将10mg NaBH4分散于5mL去离子水中)还原剂反应2h，得到暗红色溶液，8000rpm离心10min，固相产物离心水洗三次，冷冻干燥，得到Polysome-Au。
(二)检测
1、图2为脂质体单体的核磁氢谱图。其核磁共振数据如图所示，1HNMR(CD3OD)溶剂峰是4.90与3.30ppm。δ＝7.46(s，2H，)，5.77-5.62(ddt，2H，)，4.92-4.79(m，4H,)，4.11-3.98(m，4H,)，2.55(s，3H，)，2.00-1.87(q，)，1.79-1.66(d,)，1.37-1.31ppm(d，)。上述对样品核磁氢谱图的解析与脂质体单体结构相符合。
2、图3为Liposome(A)，Polysome(B)和Polysome-Au(C)的扫描电子显微镜(SEM)图。从图3中A可以明显看出Liposome在干燥状态下球形囊泡结构不稳定被破坏，呈现出不规则的多层片状结构。从而说明在干燥条件下Liposome不能保持其稳定结构。从图3中B可以看出聚脂质体Polysome呈现出规则的球形囊泡结构，球体之间界限分明，大小较为均匀，粒径集中分布在150-220nm。该结果证明Liposome经过聚合形成的Polysome即使在干燥条件下依然能保持良好的结构稳定性。经过对比可知，两种脂质体在干燥条件下的稳定性存在较大差异，其中Polysome可以维持其本征形貌和膜结构。从价键结构上分析，Polysome疏水尾部的碳碳双键之间的交联聚合形成的共价键具有较强的价键作用力，从而使其在干燥条件下依然保持良好的结构稳定性。而Liposome较弱的疏水-疏水相互作用不能使其在干燥条件下保持结构稳定性，从而导致球形结构破坏，呈现出不稳定的片状结构。同样的，从图3中C可以看出聚脂质体Polysome经过原位还原生长金纳米粒子后形成的Polysome-Au依然保持稳定的球形结构，进一步说明Polysome的结构稳定性。
3、图4为Liposome(A)，Polysome(B)以及Polysome-Au(C)的透射电子显微镜(TEM)图。从图4中A未能观察到Liposome的球形囊泡结构，说明在干燥条件下其结构不稳定，球形组装体被破坏。从图4中B通过衬度对比可以看出，Polysome球形形貌显著，界限明显，且表面光滑，粒径分布在150-220nm之间。从图4中C可以看出，经过原位还原负载上金纳米粒子后观察到：Polysome的球形形貌得以保存，但原本光滑的表面变的粗糙，从局部放大图上可明显观察到黑色小点均匀分布在脂质体表面，此即为经NaBH4还原得到的金纳米粒子。观察发现，原位还原制备的金纳米粒子形态稳定，粒径均匀分布在2-5nm。
图3和图4的结果说明本发明的聚合脂质体在固相条件下具有良好的稳定性，为后期材料的SERS应用奠定了结构基础。
4、图5为Liposome，Polysome以及Polysome-Au的Zeta电位图。得益于脂质体单体亲水头部带正电的咪唑啉离子液体基的存在，经单体自组装后得到的Liposome表面相应的带有正电荷。脂质体经过聚合以及原位生长金纳米粒子后，这种表面电荷性质并未改变，依然保持正电性，从而说明这种聚合脂质体结构的稳定性。
5、图6为Liposome(b)以及Polysome-Au(a)的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)图。由图6可以看出：Liposome的紫外吸收峰出现在235nm(图6中b)。Polysome与氯金酸进行离子交换后发现，在575nm处出现的新的紫外吸收峰归属于Polysome-Au的紫外吸收峰(图6中a)。
6、图7为Liposome(a)，Polysome(b)以及Polysome-Au(c)的红外吸收光谱(FT-IR)图。由图6中a可知，1191cm-1归属为咪唑环上的C-H的面内变形振动，1372和1456cm-1归属为C-H面内弯曲振动，1522cm-1归属为咪唑环C-N伸缩振动吸收峰，1630cm-1归属为C＝C双键伸缩振动峰，2862、2934和3068cm-1归属为是咪唑环上C-H伸缩振动吸收峰。经分析，以上结果与脂质体单体的结构相符。经过脂质体疏水尾部碳碳双键交联聚合后发现，在1630cm-1处的C＝C双键伸缩振动峰消失(图6中b)，从而说明聚合脂质体的成功合成。此外，相同官能团的特征吸收峰同样出现在Polysome-Au的红外谱图中(图6中c)。
7、为了了解所制备脂质体样品的元素组成，进一步做了能谱(EDS)分析，结果如图8所示。其中，图8中A为脂质体Liposome的EDS图谱，从图8中A中可以明显地看到C、N、Br三种元素的特征峰，与脂质体所含元素相吻合。注意到，在2.05处出现的特征峰归属于铂Pt，原因在于进行样品测试前对其进行了喷金处理。图8中B为Polysome的EDS图，可以观察到，经过热引发聚合，疏水尾部碳碳双键交联聚合形成的聚脂质体中所含元素并未发生变化，依然含有C、N、Br三种元素。在1.74处出现Si的特征峰的原因是：基于EDS点分析的特点，所选的点有一部分打在硅片上，从而在能谱图上出现硅的特征峰。进一步利用亲水头部离子液体基团的离子交换性，用氯金酸通过静电相互作用负载到聚脂质体的亲水头部，从而得到Polysome-AuCl4的EDS能谱图。如图8中C所示，C、N、Au、Cl四种元素的特征峰出现在能谱图中，而Br元素的特征峰消失，从而说明氯金酸已经成功将Br元素交换下来。随后，利用硼氢化钠NaBH4将氯金酸进行原位还原制备得到了Polysome-Au纳米复合物，其EDS结果如图8中D所示。从图8中D可以清晰地看到原本Cl元素的特征峰消失，而Au元素依然存在，从而说明原位还原的成功进行。
8、图9为Liposome，Polysome以及Polysome-Au的X-射线光电子能谱(XPS)图。从图9中Liposome的XPS图谱中可以看出，284.6，401.1，66.9eV处分别对应C1s，N1s和Br 3d与Liposome单体所含元素相符。相似地，经过交联聚合后，Polysome的XPS谱图中同样出现了C1s，N1s和Br 3d的特征峰，从而说明聚合并未改变脂质体中的元素组成。进一步原位生长金纳米粒子后的Polysome-Au，在85.4eV处出现了Au 4f的特征峰，从而证明金纳米粒子的成功负载。
(三)Liposome与Polysome-Au液相稳定性检测
配制浓度为100μM的Lipsome和Polysome-Au水溶液，配制浓度为45mM的表面活性剂TX-100(100mL)。依次向Lipsome和Polysome-Au水溶液中加入不同浓度表面活性剂，震荡1min后通过动态光散射测量脂质体粒径变化，从而确定脂质体材料聚合前后的液相稳定性。相应表征见图10。
图10为Liposome和Polysome-Au的液相稳定性检测。依次向Lipsome和Polysome-Au水溶液中加入1-30当量体积的45mM的表面活性剂TX-100，震荡后进行动态光散射确定脂质体粒径变化。结果发现，对于Liposome水溶液，当加入1当量体积的TX-100，粒径由200nm急剧减少，脂质体球形形貌被破坏，表明脂质体对表面活性剂的溶胀作用不具有稳定性。相反，在Polysome-Au的液相环境下，即使加入30当量体积的表面活性剂，Polysome-Au的球形结构依然保持稳定。这种交联聚合后所赋予聚合脂质体的结构稳定性为脂质体材料的后期SERS应用奠定了基础。
(四)Polysome-Au反应性检测
向一定浓度的Polysome-Au水溶液中加入过量KPF6水溶液，磁力搅拌下进行离子交换反应。反应结束后对产物进行离心洗涤，干燥后得到无机阴离子PF6 -修饰的Polysome-Au(Polysome-Au-PF6)。
向一定浓度的Polysome-Au水溶液中加入过量甲基橙(MO)，磁力搅拌下进行离子交换反应。反应结束后对产物进行离心洗涤，干燥后得到有机阴离子拉曼探针甲基橙(MO)修饰的Polysome-Au(Polysome-Au-MO)。
图11和图12为不同脂质体材料的SEM以及TEM图像。
图11中A为Liposome-Au的SEM图，发现无规则片状结构上均匀分布着金纳米粒子，通过与Polysome-Au球形形貌对比，说明Liposome与Au NPs进行原位复合之后，无法保持自身球形囊泡结构的稳定。图12中A为Liposome-Au的TEM图，可以看出，Liposome在干燥条件下球形形貌被破坏，通过衬度比较只能观察到无规则片状结构上分布着均匀的纳米粒子，经过对其晶格间距分析后发现，该均匀分布着的纳米粒子既是金纳米粒子。二者共同说明，原位生长金纳米粒子后，Liposome原本良好的生物相容性被破坏，进一步证明脂质体交联聚合的必要性。
图11中B和图12中B为Polysome-PF6的SEM以及TEM图，可以看出，聚合后的脂质体的反应性得以保留，其形貌并未发生明显变化。从TEM图局部放大图中可以观察到Polysome-PF6光滑表面。
为了进一步验证脂质体纳米复合物Polysome-Au的反应性，利用KPF6与带正电的咪唑头部之间的静电吸附作用，制备了Polysome-Au-PF6，从图11中C和图12中C中可以看出，经过原位还原负载上金纳米粒子后，可以观察到polysome-Au形貌保持不变，金纳米粒子依然均匀分布在其表面，表现出良好的结构稳定性。离子交换后的Polysome-Au-PF6保持了Polysome-Au的球形囊泡结构，一方面说明Polysome-Au的结构稳定性，另一方面，由于Au纳米粒子的存在，增加了Polysome-Au-PF6的导电性，从而使得其扫描电镜图像较为清晰。上述结果表明，要想制备具有结构稳定性同时具有反应性的脂质体材料的交联聚合的必要性。
图13为Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的紫外-可见吸收光谱图，如图13中a所示，Polysome-Au在235和575nm处存在吸收峰，当经过PF6 -静电负载后，原本分散的水相体系变的疏水，同时观察到Polysome-Au-PF6的紫外-可见吸收光谱图中在235和575nm处的吸收峰消失，也进一步证明Polysome-Au与无机阴离子的反应性以及Polysome-Au-PF6材料的疏水性能。
图14为Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的红外谱图，与Polysome-Au相比，Polysome-Au-PF6在1634、833和559cm-1处出现了PF6 -的三个特征吸收峰，从而证明PF6 -已经成功负载在Polysome-Au纳米粒子上。
图15为Polysome-Au(a)和Polysome-Au-PF6(b)的XPS图。与Polysome-Au相比，Polysome-Au-PF6在130.6eV处出现了PF6 -的特征峰，从而证明PF6 -在Polysome-Au上的成功负载。
图16为Polysome-Au-PF6(a)和Polysome-Au(b)的接触角及其在水溶液中的分散照片。如图16所示，Polysome-Au在水溶液中形成暗红色均匀分散体系，且接触角为23.3°，表现出良好的亲水性。相比之下，当利用PF6 -与Polysome-Au囊泡结构的亲水头部咪唑基团进行静电负载后形成的Polysome-Au-PF6，观察到Polysome-Au-PF6纳米球聚集在样品瓶底部，表现出在水溶液中明显的疏水性。同时，其接触角测试结果显示，角度由原来Polysome-Au的23.3°变为125.6°，进一步证明了Polysome-Au-PF6的疏水特性。该实验结果表明，原位负载了Au纳米粒子的Polysome依然具有反应性，这种结构特点为后期拉曼探针的负载奠定了基础。
图17为Polysome-Au与有机探针分子甲基橙(MO)的反应性检测。如图17所示，Polysome-Au的表面带正电(+25.7mV),甲基橙分子带负电(-18.6mV)，基于二者之间静电相互作用，验证了Polysome-Au基底与有机拉曼探针分子反应的可能性，制备了Polysome-Au-MO样品。从而证明了Polysome-Au与有机分子之间的反应性。
实施例2 Polysome-Au-MO的SERS检测
(一)样品制备：
向一定浓度的Polysome-Au水溶液中加入过量甲基橙(MO)，磁力搅拌下进行离子交换反应。反应结束后对产物进行离心洗涤，干燥后得到有机阴离子拉曼探针甲基橙(MO)修饰的Polysome-Au(Polysome-Au-MO)。
将制备得到的Polysome-Au-MO涂抹到载玻片上，压平进行SERS检测。测试条件如下，激发波长：633nm，功率：1％，仪器：Renishaw in Via(UK)。相关SERS表征见图18。
甲基橙作为一种重要的偶氮染料，不仅被广泛应用于指示剂，还因其结构特性以及震动模式常常作为探针分子应用于拉曼检测体系。基于此，为了检测本发明的离子液体基聚脂质体SERS基底的检测性能，本发明选择甲基橙作为拉曼探针分子，测试结果如图18所示。具体地，从甲基橙粉末的拉曼光谱图中可以看出拉曼位移在1140、1396、1442cm-1处的甲基橙偶氮特征吸收峰。聚脂质体Polysome与甲基橙分子的静电相互作用形成的Polysome-MO的拉曼谱图中同样可以看到偶氮的特征吸收峰，相比较于甲基橙的拉曼光谱图发现，Polysome-Au的特征峰并未被增强。作为对比，本发明利用金纳米粒子与甲基橙吸附作用制备得到了Au NPs-MO样品并对其在液相条件下进行拉曼测试。结果发现，Au NPs-MO的拉曼谱图近似一条基线，说明单纯的金纳米粒子对甲基橙没有吸附，无法测出甲基橙的SERS增强信号。分析原因为：由于利用柠檬酸钠还原得到的金纳米粒子表面带有一定量的正电荷，与同样带正电荷的甲基橙探针分子之间的静电斥力阻止了二者的结合，因此很难测出拉曼信号。进一步对SERS基底材料Polysome-Au进行SERS检测，结果发现基底材料在1200-1800cm-1拉曼位移范围内出现了聚脂质体咪唑啉离子液体基相应的特征吸收峰。具体地，1344cm-1源于亲水头部咪唑基团中-CH2的变形振动峰，1424cm-1源于咪唑基团的C-N的伸缩振动峰，1563cm-1源于咪唑环的伸缩振动峰。最后，利用聚合脂质体基底的离子交换性和二次反应性的特点，成功将金纳米粒子和甲基橙探针分子通过共负载的方式成功负载在基底表面，制备得到了Polysome-Au-MO有机无机杂化材料。对其进行拉曼检测结果发现，甲基橙结构中的偶氮特征峰强度得到极大增强。分析原因为：在Polysome-Au检测体系中，探针分子与金纳米粒子未接触，表现为单纯的物理增强，但由于金纳米粒子在脂质体表面的均匀分布，场效应的叠加使其形成热点，进一步增强了拉曼信号。这种用热点去补偿常规金纳米粒子的化学增强的好处就是增加了探针分子的本证拉曼信号以及检测灵敏度，使基于金纳米粒子的SERS检测体系表现为银纳米粒子检测相类似的增强效果，这种优势得益于均一稳定的Polysome-Au纳米结构。

Claims (6)

1.具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底，其特征在于，所述具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底是，离子液体基聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)。
2.具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底的构建方法，其特征在于，方法如下：
1)向甲苯中依次加入2-甲基咪唑、三乙胺和溴代-11-碳烯，在90℃反应48h后，冷却至室温，抽滤除去固体，所得滤液蒸干溶剂，用正己烷洗涤，再次蒸干溶剂后，用乙腈-乙酸乙酯混合溶剂重结晶，真空干燥，得脂质体单体；
2)将步骤1)得到的脂质体单体溶于去离子水中，超声分散，得澄清透明溶液，为离子液体基脂质体(Liposome)；
3)向步骤2)得到的离子液体基脂质体(Liposome)中，加入K2S2O8，氮气保护，100℃下反应24h，得悬浊液，8000rpm/min离心水洗，冷冻干燥，得离子液体基聚脂质体Polysome；
4)取步骤3)得到的离子液体基聚脂质体Polysome分散于去离子水中，滴加HAuCl4，在室温下振荡12h，反应结束后，8000rpm/min离心水洗，除去多余的HAuCl4，将离心所得产物重新分散于去离子水中，滴加NaBH4还原剂反应2h，反应结束后，8000rpm/min离心水洗，冷冻干燥，得聚脂质体-金纳米粒子(Polysome-Au)。
3.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，步骤1)中，按摩尔比，2-甲基咪唑:三乙胺:溴代-11-碳烯＝1:1-1.5:1.5-2.5。
4.根据权利要求2所述的构建方法，其特征在于，步骤1)中，按体积比，乙腈:乙酸乙酯＝1:3。
5.权利要求1所述的具有反应性的聚脂质体共负载SERS基底在拉曼检测中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，方法如下：向Polysome-Au水溶液中加入待测样品X，磁力搅拌下进行离子交换反应，反应结束后对产物进行离心洗涤，干燥后得到有机/无机阴离子拉曼探针修饰的Polysome-Au样品Polysome-Au-X；将制备得到的样品Polysome-Au-X涂抹到载玻片上，压平进行SERS检测。
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