一种测定硫醇分子在金表面上的吸附常数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测定硫醇分子在金表面上的吸附常数的方法，具体地，本发明涉 及一种采用常规的圆二色光谱仪测定硫醇分子在金表面上的吸附常数的方法。
【背景技术】
[0002] 硫醇分子在制备自组装单层膜和纳米颗粒的表面修饰中有重要的应用。为控制表 面的性质和功能，通常要对硫醇分子在基底(通常为金)上的密度进行控制。因而，需要对硫 醇分子在基底上的吸附常数进行预估，尤其是对已形成硫醇分子自组装单层膜的表面进行 配体交换时，对两种硫醇分子的相对吸附常数的预估是必不可少的参数。常用的测定硫醇 分子在金表面吸附常数的方法一般是先使用一系列浓度的硫醇分子修饰金表面，通过表面 物理性质的改变建立硫醇分子浓度与表面吸附密度之间的关系，最后根据Langmuir等温 吸附模型拟合出吸附常数。可W看出，该些方法的关键是选取一种能反映硫醇分子在金表 面吸附密度的物理量，该些物理量通常可W通过电化学、石英晶体微天平、原子力显微镜、 拉曼光谱和表面等离激元共振光谱等技术获得，该需要操作者具有特殊的实验操作技能。 另外，由于测定过程均涉及用一系列浓度的硫醇分子分别修饰基底，耗时较长，对硫醇分子 的消耗也较大。
[0003] 最近，手性分子与贵金属纳米颗粒的相互作用引发的新的圆二色性引起了研究者 们的极大关注。通常情况下，手性分子的圆二色性（CD)信号主要位于紫外区，而通过与贵 金属纳米颗粒的相互作用，可W在贵金属纳米颗粒的SPR波长处诱导出新的CD信号（Nano Lett. 2010, 10, 1374)，称为表面等离激元圆二色性（plasmonicCD,PCD)。但是，手性分子诱 导的离散纳米颗粒的PCD信号非常弱，一般无法直接进行利用。
[0004] 还有，纳米颗粒组装体的PCD研究最近引起了更为广泛的关注。研究表明， 当离散的贵金属纳米颗粒发生聚集或形成组装体之后可W产生显著放大的PCD信号 (ACSNano2012,6,2326)。该一理念已被利用于探测DNA、隶离子和内分泌失调分子等， 展示了PCD探针在超灵敏特测方面的诱人前景（J.Am.Chem.Soc. 2012, 134,3322 ;Chem. Commun. 2012, 48, 5760 ;Qiem.Commun. 2012, 48, 11889)。但是，利用圆二色光谱法测定硫醇 分子在金表面吸附常数的方法目前还没有报导。
[0005] 因此，发展一种简单、灵敏的测定硫醇分子在金表面吸附常数的方法是很有必要 的。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种借助常规的圆二色光谱 仪、使用微量的硫醇分子就能测量硫醇分子在金表面上吸附常数的方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种硫醇分子在金表面吸附常数的测定方法，其 中，该方法包括W下步骤：
[0008] (1)对金纳米棒溶液中的金纳米棒进行不同浓度的手性硫醇分子修饰并W金纳米 棒的轴向平行排列进行组装；
[0009] (2)将经步骤（1)后的金纳米棒组装体溶液分别进行圆二色光谱测定，确定最大 PCD信号对应的金纳米棒组装体溶液；
[0010] (3)将待测硫醇分子添加到经步骤（2)后得到的最大PCD信号对应的金纳米棒组 装体溶液中并进行配体交换；
[0011] (4)将经步骤（3)配体交换后的金纳米棒组装体溶液进行圆二色光谱测定，确定该 配体交换后的金纳米棒组装体溶液在步骤（2)中最大PCD信号对应的峰位处的PCD信号；
[0012] (5)根据公式& = 计算待测硫醇分子在金表面吸附常数馬；
[0013] 其中，Ki为手性硫醇分子的吸附常数；Cl、C2分别为手性硫醇分子和待测硫醇分子 在溶液中的浓度；a为在步骤（4)中配体交换后的金纳米棒组装体溶液在步骤（2)中最大 PCD信号对应的峰位处的PCD信号与在步骤（2)中配体交换前的金纳米棒组装体溶液的最 大PCD信号的比值。
[0014] 本发明的发明人通过大量科学实验发现；（1)手性硫醇分子修饰的金纳米棒在金 纳米棒溶液中W金纳米棒的轴向平行排列的组装体后可W显著放大PCD信号；（2)对上述 组装体进行配体交换（即使用待测硫醇分子部分取代手性硫醇分子）时，可导致PCD信号的 下降，通过手性信号下降的程度就可W计算出待测硫醇分子与手性硫醇分子吸附常数的比 值，而根据已测定的手性硫醇分子的吸附常数，就可W计算出待测硫醇分子的吸附常数。
[0015] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0016] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0017] 图1是本发明实施例1中最大PCD信号对应的1yMkCTS的圆二色光谱谱图；
[0018] 图2是本发明实施例1中不同浓度的kCYS在参考峰位610nm处的PCD信号与 kCTS浓度之间的关系曲线；
[0019] 图3为本发明实施例2-9中不同手性硫醇分子与kCTS发生配体交换后在参考峰 位610皿处的PCD信号。
【具体实施方式】
[0020] W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0021] 根据本发明提供了一种硫醇分子在金表面吸附常数的测定方法，其中，该方法包 括W下步骤：
[0022] (1)对金纳米棒溶液中的金纳米棒进行不同浓度的手性硫醇分子修饰并W金纳米 棒轴向平行排列进行组装；
[0023] (2)将经步骤（1)后的金纳米棒组装体溶液分别进行圆二色光谱测定，确定最大 PCD信号对应的金纳米棒组装体溶液；
[0024] (3)将待测硫醇分子添加到经步骤（2)后得到的最大PCD信号对应的金纳米棒组 装体溶液中并进行配体交换；
[00巧](4)将经步骤（3)配体交换后的金纳米棒组装体溶液进行圆二色光谱测定，确定该 配体交换后的金纳米棒组装体溶液在步骤（2)中最大PCD信号对应的峰位处的PCD信号；
[0026] (5)根据公式=('*''7')A.I计算待测硫醇分子在金表面吸附常数馬；
[0027] 其中，Ki为手性硫醇分子的吸附常数；Cl、C2分别为手性硫醇分子和待测硫醇分子 在溶液中的浓度；a为在步骤（4)中配体交换后的金纳米棒组装体溶液在步骤（2)中最大 PCD信号对应的峰位处的PCD信号与在步骤（2)中配体交换前的金纳米棒组装体溶液的最 大PCD信号的比值。
[0028] 根据本发明，本发明的发明人发现；由于金纳米棒形状上的各向异性，可W产生 "头对头"和"肩并肩"等组装形式，其中，在本发明中，所谓"头对头"的组装是指金纳米棒 溶液中的金纳米棒W金纳米棒的轴头尾彼此相连进行组装，而所谓"肩并肩"的组装是指金 纳米棒溶液中的金纳米棒W金纳米棒的轴向平行排列进行组装；而对金纳米棒溶液中的金 纳米棒进行手性硫醇分子修饰并发生所谓的"肩并肩"组装后，可W在得到的金纳米棒组装 体的长波SPR吸收峰附近产生强烈的PCD信号；测试该溶液的圆二色光谱可W得到PCD信 号，PCD的正信号与负信号的峰位与所使用的金纳米棒的长径比W及金纳米棒的组装度有 关，而金纳米棒的组装度与手性硫醇分子的浓度有关。
[0029] 根据本发明，所述金纳米棒的长径