JP2005249779A - ラマンスペクトルの測定方法、該方法に使用する貴金属粒子および該貴金属粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のラマンスペクトル測定方法は、表面に下記式(I)で表される置換基を有する貴金属粒子を試料に添加するものである。
【化1】
[式中、(Saccharide)は側鎖にイオン性基を有しない単糖類または二糖類を示す。]
Description
チオグルコース(42.3mg,0.194mmol)を水(5mL)に溶解し、38.8mMのチオグルコース水溶液を調製した。別途、反応容器に塩化金酸(HAuCl4,24.7mg,0.12mmol)と水(50mL)を入れて加熱還流した。ここへ、事前に調製しておいたチオグルコース水溶液の内、先ず総量の26%(1.3mL)を80〜95μL/秒の速度で滴下し、続いて残量を60〜70μL/秒の速度で滴下したところ、反応液の色は、黄色から金粒子の形成を示す赤紫色へ速やかに変化した。滴下終了後においても、加熱還流を更に10分間継続した。
上記製造例1よりも、濃度の低いチオグルコース溶液と金イオン溶液を用いて、ナノ金粒子の製造を行なった。
反応容器に0.01質量%の塩化金酸水溶液(50mL)を入れて加熱還流し、ここへ、別途調製した1.0質量%のクエン酸ナトリウム水溶液(0.5mL)を滴下した。滴下後、更に10分間加熱還流を継続したところ反応液は青色に変化し、やがて赤色に変化した。
種々の金ナノ粒子の光学特性を、紫外可視分光光度計(日本分光社製,U-560)を使用して測定した。結果を図1に示す。
上記製造例1で製造した金ナノ粒子の平均粒径と粒径分布を、動的光散乱光度計(大塚電子社製,DLS-6000DLX)を使用して測定した。結果を図2に示す。当該結果によれば、製造例1の金ナノ粒子の平均粒径は約33.8nmであって、粒径分布も比較的狭く、また、凝集体の形成も確認されなかった。従って、当該金ナノ粒子は、分散安定性に優れ且つ優れたラマン増感用試薬としての応用が期待できる。
上記製造例1で製造した金ナノ粒子を透過型電子顕微鏡(日本電子社製,JEM-100CX型)で観察した。その電子顕微鏡写真を図3として示す。当該結果によれば、多面体型の粒子が確認された。多面体構造の金属粒子では、その頂点で高い電場増強効果が生じると報告されていることから(K.L.Kellyら,Computing in Science & Engineering,第3巻,第67〜73(2001年)を参照)、製造例1の金ナノ粒子は電場増強効果が高く、ラマン増感用試薬として優れることが実証された。
上記製造例1および比較製造例1で製造した金ナノ粒子を100mM NaCl水溶液に再分散させ、吸収スペクトルの強度変化を観察した。結果を図4に示す。当該結果によれば、表面にイオン性基(カルボキシル基)が存在するクエン酸修飾金ナノ粒子では、再分散直後から粒子の凝集が急速に進行し、3時間後には析出した。一方、本発明のチオグルコース修飾金ナノ粒子では、24時間後も吸収強度にほとんど変化がなく、高いイオン強度下においても安定であることが確認された。
上記製造例2で製造した金ナノ粒子について、上記試験例2と同様に、平均粒径と粒径分布を測定した。結果を図7に示す。当該結果によれば、製造例1の金ナノ粒子の平均粒径は約34.7±9.7nmであって、粒径分布も比較的狭く、凝集体の形成も確認されなかった。また、上記試験例3と同様に、透過型電子顕微鏡で観察した。その電子顕微鏡写真を図8として示す。当該結果によれば、多面体型の粒子が確認された。
上記製造例2と同様の方法でチオグルコース修飾金ナノ粒子を製造した。当該金ナノ粒子の粒径分布と平均粒径を試験例2と同様の方法で測定したところ、図9(a)に示す通りであった。この金ナノ粒子を10mM HEPES緩衝液(pH 7.4)に溶解し、500〜600nm付近に観察される可視部吸収帯の強度が、1.0になるように溶液の濃度を調整した。この溶液の1.0 mlを取り、濃度が65mMになるようにNaClを加え、0.9〜1.3μm程度の大きさの凝集体を形成させた(図9(b))。当該凝集体は凝集沈降することなく、緩衝液中に分散していた。
上記製造例2で製造したチオグルコース修飾金ナノ粒子を10mM HEPES緩衝液(pH 7.4)に溶解し、500〜600nm付近に観察される可視部吸収帯の強度が1.0になるように溶液の濃度を調整した。当該溶液20 mLへ、濃度が10mMになるようにエチレンジアミン(1.2 mg,0.02 mmol)を加え、室温で30分攪拌した。時間の経過とともに反応液は赤色から青色へと変化し、金ナノ粒子が凝集することがわかったが、凝集沈降することはなかった。この反応溶液を透析チューブ(Spectra/Por cellulose ester MWCO:5000)に取り、pH 10に調整した 1Lの超純水中24時間透析し、未反応のエチレンジアミンを取り除き精製した。透析後、溶媒を取り除き、残渣を減圧下乾燥させ、金ナノ粒子のIRスペクトルを測定した。比較のために、エチレンジアミンで処理することなく精製した金ナノ粒子についても、同様にIRスペクトルを測定した。結果を図11に示す。
Claims (5)
- 下記式(I)で表される置換基を表面に有する貴金属粒子を試料に添加することを特徴とするラマンスペクトル測定方法。
- 請求項1に記載のラマンスペクトル測定方法において、上記貴金属粒子として平均粒径が30〜50nmであるものを用いる方法。
- 下記式(I)で表される置換基を表面に有することを特徴とする貴金属粒子。
- 平均粒径が30〜50nmである請求項3に記載の貴金属粒子。
- ハロゲン化貴金属酸若しくはその塩または無機酸の貴金属塩の溶液に、加熱しながら下記式(II)で表される化合物の溶液を滴下することを特徴とする請求項3または4に記載の貴金属粒子の製造方法。
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JP2007502716A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | エモリー ユニバーシティー | 表面増強ラマン分光法(sers)活性複合体ナノ粒子、前記の製造の方法及び前記の使用の方法 |
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