一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒及其制备方法和应用
【专利说明】一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及分析化学领域，特别涉及一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]在过去的十几年里，金纳米棒最成熟的合成方法一直是以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂的种子生长法[参见1.Nikoobakht B.，El-Sayed, Μ.A.，Preparat1n and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediatedgrowth method.Chem.Mater.2003, 15, 1957-1962.2.Sau T.K.，Murphy C.J.，Seeded high yield synthesis of short Au nanorods in aqueous solut1n.Langmuir.2004, 20, 6414-6420]。2013年出现的一种改进的合成方法对应的金纳米棒形貌均勾，条件易于控制[参见Ye X.，Zheng C.，Chen J.，Gao Y.，et al.Usingbinary surfactant mixtures to simultaneously improve the dimens1naltenability and monodispersity in the seeded growth of gold nanorods.NanoLett.，2013，13，765-771.]。由于CTAB具有生物毒性，为了能将金纳米棒应用到生物领域，表面必须进行一定的修饰，这也是这些年金纳米棒领域发展的方向[参见VigdermanL., Khanal B.P., Zubarev E.R., Funct1nal gold nanorods: synthesis, self-assembly,and sensing applicat1ns.Adv.Mater.2012, 24, 4811-4841]，尤其表面修饰二氧化娃层也是最易于操作的方法[参见 Gorelikov L., Matsuura N., Single-step coating ofmesoporous silica on cetyltrimethyl ammonium bromide-capped nanoparticles.NanoLett.，2008, 8 (I)，369-373]。到目前为止，还没有出现通过吖啶橙掺杂介孔硅包覆金纳米棒并用于牛血清白蛋白的检测的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种包覆荧光染料、具有核壳结构并用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒以及其制备方法和应用。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒，所述纳米金棒内部包覆荧光染料，具有核壳结构；
所述纳米金棒采用以下步骤制备而成:先合成金种，在生长液中加入合成好的金种，过夜生长形成形貌均一的包覆有CTAB的金纳米棒，再利用TEOS在碱性条件下，水解形成介孔硅包覆在金纳米棒上，同时介孔硅吸附荧光染料吖啶橙，反应结束后，离心水洗数次去除CTAB，即得所述用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒。
[0005]一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒的制备方法，包括以下步骤:
(I)将 0.24mL 的 0.lmol/L 的 NaBH4稀释至 0.4mL，然后加入到 2mL 0.5mmol/L 的 HAuCl 4与2mL 0.2mol/L的CTAB充分搅拌混合后的溶液中，高速搅拌2min后，静置2h后得到金种；
(2)将0.56g CTAB与0.0987g油酸钠加入到20mL水中并于50 °C下搅拌溶解，再冷却至 30°C，加入 1.92mL 的 4mmol/L 的 AgNO3后静置 15min，再加入 20mL lmmol/L 的 HAuCl 4并中速搅拌90min，待变为无色后，加入0.168mL的浓盐酸后搅拌15min，之后加入0.1OOmL0.064mol/L的抗坏血酸并高速搅拌30s，最后注入64 μ L的金种，静置过夜生长，得到金纳米棒；
(3)取12mL合成的金纳米棒于7000rpm下离心20min后，浓缩为8mL，搅拌下加入20 μ L 10mg/mL的吖啶橙溶液和80 μ L 0.lmol/L的NaOH，再在缓慢搅拌下，分三次，每次加入16 yL体积浓度为20%的TEOS的甲醇溶液，间隔时间为30min，最后反应24h，再将产品于6000rpm下离心水洗数次，即得用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒。
[0006]所述金种的制备温度控制在25°C。
[0007]所述金纳米棒的生长温度控制在30°C。
[0008]一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒在检测牛血清白蛋白的应用。
[0009]本发明的有益效果:
(I)本发明的合成方法适用于其他纳米粒子负载荧光染料或者药物等领域。
[0010](2)本发明合成方法得到的复合纳米材料，水溶性良好，生物相容性良好，形貌均
O
[0011](3)本发明合成方法得到的复合纳米材料，在检测牛血清白蛋白时，信号稳定，线性良好，检测快速、简单。
【附图说明】
[0012]图1包覆荧光染料、具有核壳结构并用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒的制备过程。
[0013]图2该核壳复合材料检测与不同浓度BSA作用对应的荧光响应曲线，其中a-o对应的 BSA 浓度依次为 0,0.75,1.88,5.64,9.41,13.17,16.93,22.57,28.22,33.86,41.39、48.91,63.96,79.01,101.59 ymol/L。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0015]金种的制备:将0.24mL的0.lmol/L冰水配制的NaBH4稀释至0.4mL，然后加入到2mL 0.5mmol/L的撤11(:14与2mL 0.2mol/L的CTAB充分搅拌混合后的溶液中，高速搅拌2min后，静置2h。金种的制备温度控制在25°C。
[0016]金棒的制备:0.56g CTAB与0.0987g油酸钠加入到20mL水中并于50°C下搅拌溶解，再冷却至30°C，加入1.92mL的4mmol/L的AgNO3后静置15min，再加入20mL lmmol/L的HAuCl4并中速搅拌90min，待变为无色后，加入0.168mL的浓盐酸后搅拌15min，之后加入0.1OOmL 0.064mol/L的抗坏血酸并高速搅拌30s，最后注入64 μ L的金种，静置过夜生长，得到金纳米棒。所述金纳米棒的生长温度控制在30°C。
[0017]取12mL合成的金纳米棒于7000rpm下离心20min后，浓缩为8mL，搅拌下加入20 μ L 10mg/mL的吖啶橙溶液和80 μ L 0.lmol/L的NaOH，再在缓慢搅拌下，分三次，每次加入16 μ L 20VOI %的TEOS的甲醇溶液，间隔时间为30min，最后反应24h，再将产品于6000rpm下离心水洗数次。制得的纳米金棒具有核壳结构，外层包覆荧光染料。包覆过程在常温下，无需控制温度。
[0018]所得到的复合材料与不同浓度(O?101.59μπιΟ1/υ的BSA作用时，对应的荧光响应曲线如图2所示。其中检测范围可以从0.75ymol/L到33.86 μ mol/L，检测限为0.25 ymol/L。因此，该种复合材料可用于定量检测牛血清白蛋白，且具有很高的灵敏度。复合材料检测牛血清白蛋白时，反应时间为Imin。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。
【主权项】
1.一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒，其特征在于:所述纳米金棒内部包覆荧光染料，具有核壳结构； 所述纳米金棒采用以下步骤制备而成:先合成金种，在生长液中加入合成好的金种，过夜生长形成形貌均一的包覆有CTAB的金纳米棒，再利用TEOS在碱性条件下，水解形成介孔硅包覆在金纳米棒上，同时介孔硅吸附荧光染料吖啶橙，反应结束后，离心水洗数次去除CTAB，即得所述用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒。
2.—种根据权利要求1所述用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒的制备方法，其特征在于包括以下步骤:(1)将0.24mL 的 0.lmol/L 的 NaBH4稀释至 0.4mL，然后加入到 2mL 0.5mmol/L 的 HAuCl 4与2mL 0.2mol/L的CTAB充分搅拌混合后的溶液中，高速搅拌2min后，静置2h后得到金种； (2)将0.56g CTAB与0.0987g油酸钠加入到20mL水中并于50 °C下搅拌溶解，再冷却至 30°C，加入 1.92mL 的 4mmol/L 的 AgNO3后静置 15min，再加入 20mL lmmol/L 的 HAuCl 4并中速搅拌90min，待变为无色后，加入0.168mL的浓盐酸后搅拌15min，之后加入0.1OOmL0.064mol/L的抗坏血酸并高速搅拌30s，最后注入64 μ L的金种，静置过夜生长，得到金纳米棒； (3)取12mL合成的金纳米棒于7000rpm下离心20min后，浓缩为8mL，搅拌下加入20 μ L 10mg/mL的吖啶橙溶液和80 μ L 0.lmol/L的NaOH，再在缓慢搅拌下，分三次，每次加入16 yL体积浓度为20%的TEOS的甲醇溶液，间隔时间为30min，最后反应24h，再将产品于6000rpm下离心水洗数次，即得用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述金种的制备温度控制在25V。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于:所述金纳米棒的生长温度控制在30。。。
5.一种根据权利要求1所述用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒在检测牛血清白蛋白的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种包覆荧光染料、具有核壳结构并用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒及其制备方法和应用。首先利用NaBH4还原一定浓度CTAB溶液中的HAuCl4得到金种，然后向含有CTAB、油酸钠体系中加入硝酸银，静置后在加入HAuCl4，然后加入抗坏血酸，最后加入之前得到的金种，过夜生长，最终得到形貌均匀的金纳米棒；取一定体积的金纳米棒溶液，在剧烈搅拌的条件下加入吖啶橙染料，利用NaOH溶液调节pH至10，然后缓慢搅拌并少量多次的加入硅酸四乙酯的甲醇溶液，最终溶液搅拌24小时，得到核壳结构的金纳米棒。本方法合成方法得到的复合纳米材料，水溶性良好，生物相容性良好，形貌均一，检测牛血清白蛋白时，信号稳定，线性良好，检测快速、简单。
【IPC分类】B82Y30-00, G01N21-64, B82Y40-00, B22F1-02, B22F9-24
【公开号】CN104707998
【申请号】CN201510113041
【发明人】王伟, 刘国良, 宣成磊
【申请人】盐城工学院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月13日