一种荧光铜纳米团簇探针的制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及巧光纳米材料制备技术领域，具体设及一种巧光铜纳米团簇探针的制 备方法，W及所制备的探针在检测抑中的应用。
【背景技术】
[0002] 金属纳米团簇，是一种金属核屯、尺寸小于化m的超小纳米粒子。最近几年，巧光强 度高，稳定性好的金属纳米团簇被密集的报道作为新型巧光纳米团簇探针，用于检测很多 种类的目标物。金属纳米团簇的一个明显特征是它强的光致发光，并且具有良好的光稳定 性，大的斯托克斯位移和高的发射效率，因而引起了研究者广泛的兴趣。相对于金和银来 说，铜更便宜。因此，铜纳米团簇逐渐成为金属纳米材料中的重要组成部分，并广泛应用于 化学分析、生物传感、生物成像、离子检测等研究领域。
[0003] 生物大分子如多肤和蛋白质，具有良好的生物相容性，自身具备多种生物功能，易 于实现铜纳米团簇的功能化，也常用作合成巧光铜纳米团簇探针的优良模板。文献化Itra sensitive and wide-range pH sensor based on the BSA-capped Cu nanoclusters f过brie过ted by fast synthesis through the use of hydrogen peroxide additive， X.Q丄iao，R.Y丄i，X.H丄ong，Z.J丄i，RSCAdv.，2015,5,48835-48841)，用一种商业化的常 见蛋白质----牛血清白蛋白，加入过氧化氨，合成了高发光的铜纳米团簇，对不同缓冲溶液 的抑有响应，可W完成对实际水样中抑的检测。但是，该方法合成过程有些繁琐，成本较高， 因此我们迫切需要一种合成简单，成本低廉的新方法。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种巧光铜纳米团簇探针的制备方法，该方法操作简单，反 应条件溫和，所得巧光铜纳米团簇探针粒径较小，分散性好，能用于实际水样中抑的检测。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的一种巧光铜纳米团簇探针的制备方法，步骤包括：
[0006] (1)将蚕虽剪成l-2cm2的小片，将蚕虽小片置于0.0 l-0.03mol/L碳酸钢溶液中，在 90-110°C下加热脱胶0.5-化，制得丝素蛋白；
[0007] (2)将步骤（1)得到的丝素蛋白用去离子水清洗2-4次，在化Ch:水：乙醇= 1:8:2 的混合溶液中，在70-90°C下加热1-化，使丝素蛋白溶解；
[000引（3)向步骤(2)得到的丝素蛋白溶液冷却至室溫，过滤，透析4她，置于4°C冰箱中备 用；
[0009] (4)量取步骤（3)得到的丝素蛋白溶液，不断揽拌下，向丝素蛋白溶液中加入8-15mmol/L硝酸铜，继续揽拌使两者充分混匀，丝素蛋白水溶液与硝酸铜溶液的体积比为1-4:1;
[0010] (5)向步骤(4)得到的混合溶液中加入25化浓度为Imol/L的氨氧化钢溶液，在25-95°C下继续揽拌2-lOh;
[0011] (6)将步骤(5)得到的混合溶液经过离屯、，最终得到巧光铜纳米团簇探针溶液。
[0012] 步骤(1)中碳酸钢溶液的浓度优选为0.02mol/L。
[0013] 步骤(1)中蚕虽小片与碳酸钢溶液优选在10(TC下加热化。
[0014] 步骤(2)中得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗优选3次，在化C12:水：乙醇 =1:8:2的混合溶液中，优选在80°C下加热化，使其溶解。
[0015] 步骤(3)中透析是用截留分子量为8000-14000化的透析袋。
[0016] 步骤(4)中的硝酸铜溶液的浓度优选为lOmmol/L。
[0017] 步骤(4)中的丝素蛋白水溶液与硝酸铜溶液的体积比优选为3:1。
[0018] 步骤(5)中，优选在55°C下揽拌化。
[0019] 步骤(6)中离屯、是 ^1300〇1'/111；[]1转速离屯、1〇111；[]1。
[0020] 本发明方法制备的巧光铜纳米团簇探针可用于检测实际水样中的pH。
[0021] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0022] (I)W丝素蛋白为模板，原料广泛易得，绿色环保，制备方法简单，成本低廉。
[0023] (2)制得的巧光铜纳米团簇探针具有良好的蓝色发光性能，将其用于构建实际水 样中检测pH的传感体系，可W避免其它金属离子的干扰。本发明制备的巧光铜纳米团簇探 针可检测实际水样中的抑。
[0024] (3)制得的巧光铜纳米团簇探针尺寸小、光稳定性强、毒副作用小、水溶性好，巧光 强度高，在生物成像、生物标记等领域有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明制备的巧光铜纳米团簇探针的作用机理示意图
[0026] 图2为本发明制备巧光铜纳米团簇探针溶液分别在日光灯（1)和波长为365nm紫外 灯(2)照射下的照片
[0027] 图3为本发明制备巧光铜纳米团簇探针溶液的巧光-紫外图，图中a为紫外-可见吸 收光谱图，b为巧光光谱图
[002引图4为本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液加入不同金属离子与抑=10.05的 BR缓冲溶液时巧光峰强度的变化
[0029] 图5本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液随离子强度(氯化钢的浓度)的变化其 巧光峰强度的变化
[0030] 图6本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液在BR缓冲溶液中的巧光强度随抑的变 化
[0031] 图7本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液与不同抑的BR缓冲溶液之间的线性关 系
[0032] 图8本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液在皿PES-NaOH缓冲溶液中的巧光强度 随抑的变化
[0033] 图9本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液与不同抑的肥PES-NaOH缓冲溶液之间 的线性关系
[0034] 图10本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液在化i S-HCl缓冲溶液中的巧光强度 随抑的变化
[0035] 图11本发明制备的巧光铜纳米团簇探针溶液与不同抑的Tris-HCl缓冲溶液之间 的线性关系
【具体实施方式】
[0036] 本发明是W丝素蛋白为模板，在碱性环境中，通过"一锅法"制备巧光铜纳米团簇 探针溶液，并用于实际水样中抑的检测。下面通过实施例结合附图对本发明作进一步说明。
[0037] 实施例1
[0038] W丝素蛋白为模板的巧光铜纳米团簇探针的制备：
[0039] (1)蚕虽脱胶制备丝素蛋白：将蚕虽剪成l-2cm2的小片，将蚕虽小片置于0.02mol/ L碳酸钢溶液中，在100°C下加热化；
[0040] (2)将步骤(1)得到的脱胶后的丝素蛋白用去离子水清洗3次，在化C12:水：乙醇= 1:8:2的混合溶液中，在80°C下加热化，使其溶解；
[0041] (3)向步骤(2)得到的丝素蛋白溶液冷却至室溫，过滤，透析4她，置于4°C冰箱中备 用；
[0042] (4)量取步骤（3)得到的丝素蛋白溶液，不断揽拌下，向丝素蛋白溶液中加入 lOmmol/L硝酸铜，继续揽拌使两者充分混匀，丝素蛋白水溶液与硝酸铜溶液的体积比为3: 1;
[0043] (5)向步骤(4)得到的混合溶液中加入25化浓度为Imol/L的氨氧化钢溶液，在55°C 下继续揽拌化；
[0044] (6)将步骤(5)得到的溶液W1300化/min转速离屯、lOmin，最终得到巧光铜纳米团 簇探针溶液。
[0045] 制备的巧光铜纳米团簇探针的作用机理示意图见图1。
[0046] 制备的巧光铜纳米团簇探针溶液分别在日光灯和波长为365nm紫外灯照射下的照 片见图2,图中1为巧光铜纳米团簇探针溶液在日光灯照射下的图片，颜色为浅紫色，2为波 长为365nm紫外灯照射下的图片，颜色为蓝色。
[0047] 此外，制备的巧光铜纳米团簇探针溶液的巧光-紫外图见图3,其中巧光图（b)表明 制备的巧光铜纳米团簇探针在固定激发波长为326nm条件下，发射峰位置在420nm左右。
[004引实施例2
[0049]金属离子对实施例1制备的巧光铜纳米团簇探针溶液的巧光峰强度的影响实验： [0化0]用 pH = 7的BR缓冲溶液和化（N03)2、Mg(N03)2、Mn(N03)2、Fe(N03)3、Zn(N03)2、Cd (側3)2、加（^3)2、化（側3)2、脚〇3、化（側3)2、化側3、化（^3)2、41(側3)3、吐（^3)3、(：0(側3)2分 别配制成金属离子浓度为lOOwnol ? [1的溶液，分别将0.1 mL实施例1制备的巧光铜纳米团 簇探针溶液加入到0.9mL上述含不同金属离子的溶液中。再取0.1 mL实施例1制备的巧光铜 纳米团簇探针溶液加入到0.9mL PH= 10.05的BR缓冲溶液中，固定激发波长为326nm，在室