一种放大金纳米棒组装体等离激元圆二色响应的方法_2

文档序号:8394865阅读:来源:国知局
备、保存及组 装过程中,一般加入表面活性剂在金纳米棒表面形成双层保护层。
[0026] 优选地,本发明所述金纳米棒"肩并肩"组装过程中添加有连接分子;所述连接分 子优选含有2个或2个以上羧基的羧酸盐,例如柠檬酸钠、草酸钠等,进一步优选为柠檬酸 钠。
[0027] 在一定浓度的表面活性剂保护下,使用一定量的连接分子可以引发金纳米棒之 间的"肩并肩"组装,通过控制连接分子的浓度得到不同组装程度的组装体,对组装体进行 UV-vis光谱测试,可以通过LSPR吸收峰的位置判断其组装程度,通过峰形判断组装体质 量。
[0028] 根据加入表面活性剂的时间及浓度等的不同,在金纳米棒表面的表面活性剂保护 层可能并不完整,存在一些缺陷;另外,由于金纳米棒表面化学的各向异性,吸附在金纳米 棒头部的手性硫醇分子与吸附在金纳米棒侧面的手性硫醇分子引起的金纳米棒组装体形 成符号相反的PCD信号。
[0029] 本发明人发现,如果表面活性剂未在初始金纳米棒表面形成完整的双层保护层, 则手性硫醇分子首先吸附在未被表面活性剂占据的空位上,引起相应浓度下的PCD信号。 进一步增大手性硫醇分子浓度,逐渐达到可以置换吸附在金纳米棒表面的表面活性剂的浓 度时,与表面活性剂发生置换后吸附到金纳米棒表面。由于金纳米棒表面化学的各向异性, 手性硫醇分子将先与金纳米棒头部的表面活性剂层发生置换,然后再与侧面的表面活性剂 层进行置换。
[0030] 因此,在手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液中,所述金纳米棒的浓度 为0. 05~0. 2nmol/L,所述表面活性剂的浓度为0. 5~10mm〇l/L,所述连接分子浓度 10ymol/L;
[0031] 金纳米棒浓度过高,造成CD谱中出现较大噪声;过低,造成PCD信号较弱。CTAB浓 度过高,导致需要高浓度的手性硫醇分子对金纳米棒进行修饰;过低,影响金纳米棒在组装 过程中的稳定性。
[0032] 进一步优选地,所述金纳米棒的浓度为0. 1~0. 15nmol/L,所述表面活性剂的浓 度为0. 5~3mmol/L,所述手性硫醇分子浓度为0. 4~2ymol/L;
[0033] 优选地,所述连接分子与表面活性剂的摩尔比为0. 2~0. 3,优选0. 22~0. 28。
[0034] 连接分子比例过高,容易引起金纳米棒的混乱团聚;过低,无法启动金纳米棒的组 装。
[0035] 本发明所述组装金纳米棒的组装温度为30~80°C,组装时间为1~30min;优选 组装温度为60~70°C,组装时间为5~15min。
[0036] 组装温度过低,组装速度慢;过高,金纳米棒容易混乱组装,不好控制且组装体不 稳定容易团聚。60~70°C的组装温度能够获得更快的组装速度,更好的组装效果。
[0037] 金纳米棒组装完毕后,需要置于较低温度环境下中止组装,优选地,所述组装金纳 米棒的中止温度< 30°C,在较低温度下的放置时间优选为1~5min。
[0038] 本发明所述的金纳米棒的"肩并肩"组装体优选采用在较高温度下构建,达到期望 的组装程度,从高温环境中撤离,降低至中止温度,中止组装。优选的金纳米棒的组装方法 (高温组装,低温中止)具有快速,且组装体非常稳定的优势。
[0039] 本发明所述手性硫醇分子选自L-半胱氨酸(L-CYS)、D-半胱氨酸(D-CYS)、L-胱 氨酸(L-cystine)、同型半胱氨酸(Homo-cysteine)、L-还原型谷胱甘肽(L-GSH)、L-氧化 型谷胱甘肽(L-GSSG)或N-乙酰基L-半胱氨酸(L-NAC)中的任意1种,优选L-半胱氨酸。
[0040] 所述L-半胱氨酸(L-CYS)、D-半胱氨酸(D-CYS)、L-胱氨酸(L-cystine)、同型半 胱氨酸(Homo-cysteine)、L-还原型谷胱甘肽(L-GSH)、L-氧化型谷胱甘肽(L-GSSG)、N-乙 酰基L-半胱氨酸(L-NAC)和半胱胺(cysteamine)的结构式如下:
[0041]
【主权项】
1. 一种放大金纳米棒组装体等离激元圆二色响应的方法,其特征在于,所述方法为将 手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液进行热处理。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述热处理时间为20~60min; 优选地,所述热处理的温度在30°C以上,在金纳米棒组装体组装温度以下。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: (1) 使金纳米棒"肩并肩"组装,获得"肩并肩"型金纳米棒组装体分散液; (2) 向步骤(1)获得的金纳米棒组装体分散液中加入手性硫醇分子,进行常温吸附,获 得手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液; (3) 将步骤(2)获得的手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液进行热处理; 或者,所述方法包括如下步骤: (1) 使金纳米棒"肩并肩"组装,获得"肩并肩"型金纳米棒组装体分散液; (2) 向步骤(1)获得的金纳米棒组装体分散液中加入手性硫醇分子,升温,进行高温吸 附,获得手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液。
4. 如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述金纳米棒的长径比为2~5,优选为3~ 4 ; 优选地,所述的金纳米棒组装体分散液中含有表面活性剂,所述表面活性剂优选为 十六烷基三甲基溴化铵; 优选地,所述金纳米棒"肩并肩"组装过程中添加有连接分子;所述连接分子优选为含 有2个或2个以上羧基的羧酸盐,进一步优选为柠檬酸钠。
5. 如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述组装金纳米棒的组装温度为30~ 80°C,组装时间为1~30min;优选组装温度为60~70°C,组装时间为5~15min; 优选地,所述组装金纳米棒的中止温度< 30°C。
6. 如权利要求4或5所述的方法,其特征在于,在手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体 分散液中,所述金纳米棒的浓度为0. 05~0. 2nmol/L,所述表面活性剂的浓度优选为0. 5~ 10mmol/L,所述手性硫醇分子浓度优选< 10ymol/L; 进一步优选地,所述金纳米棒的浓度为〇. 1~〇. 15nmol/L,所述表面活性剂的浓度优 选为0. 5~3mmol/L,所述手性硫醇分子浓度优选为0. 4~2ymol/L; 优选地,所述连接分子与表面活性剂的摩尔比为0. 2~0. 3,优选0. 22~0. 28。
7. 如权利要求3~6之一所述的方法,其特征在于,所述手性硫醇分子选自L-半胱氨 酸、D-半胱氨酸、L-胱氨酸、同型半胱氨酸、L-还原型谷胱甘肽、L-氧化型谷胱甘肽、N-乙 酰基L-半胱氨酸中的任意1种,优选L-半胱氨酸。
8. 如权利要求3~7之一所述的方法,其特征在于,所述常温吸附的温度为30~40°C; 吸附时间为15~40min,优选20~30min; 优选地,所述高温吸附的温度为40°C以上,组装温度以下;吸附时间为15~40min;优 选高温吸附的温度为40~60°C,时间为20~30min。
9. 如权利要求3~6之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述热处理的温度为40~ 60°C;热处理的时间为20~60min,优选30~40min。
10. -种如权利要求1~9所述的方法的用途,其特征在于,所述方法用于高灵敏度探 测、药物合成筛选、手性光学传感、纳米结构表面化学研宄领域。
【专利摘要】本发明提供一种放大金纳米棒组装体等离激元圆二色响应的方法,所述方法为将手性硫醇分子修饰的金纳米棒组装体分散液进行热处理。本发明提供的放大金纳米棒组装体等离激元圆二色响应的方法,PCD信号放大倍数高,灵敏度高,检测限的检测数值低,检测范围变宽,且操作步骤简单,重现性好。
【IPC分类】G01N21-19
【公开号】CN104713833
【申请号】CN201510058183
【发明人】颜姣, 侯帅, 吴晓春
【申请人】国家纳米科学中心
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月4日
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