本發(fā)明涉及熒光納米材料，具體涉及一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針及其制備方法，以及該探針在酸性環(huán)境ph檢測(cè)和溫度檢測(cè)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

金屬納米團(tuán)簇，是一種金屬核心尺寸小于2nm的超小納米粒子。最近幾年，高熒光強(qiáng)度，高穩(wěn)定性的金屬納米簇被密集的報(bào)道作為新型熒光納米簇探針，用于檢測(cè)很多種類的目標(biāo)物。金屬納米簇的一個(gè)明顯特征是它強(qiáng)的光致發(fā)光，并且具有尺寸小、無(wú)毒、水溶性好、stocks位移大、光穩(wěn)定性好和抗光漂白能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，因而引起了研究者廣泛的興趣。銀納米團(tuán)簇逐漸成為金屬納米材料中的重要組成部分，并廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、生物傳感、生物成像、催化等研究領(lǐng)域。

目前，大多數(shù)合成的銀納米團(tuán)簇在紫外光激發(fā)下發(fā)射藍(lán)光。在環(huán)境和生物檢測(cè)方面，紅色熒光銀納米團(tuán)簇更有吸引力，其可以避免一些生物體自身熒光的干擾。

生物小分子如谷胱甘肽、半胱氨酸和卡托普利等。因巰基與銀之間有強(qiáng)烈的相互作用，含巰基的小分子常被用作合成銀納米團(tuán)簇的優(yōu)良穩(wěn)定劑。文獻(xiàn)(glutathione-protectedsilvernanoclustersforsensingtrace-levelhg²⁺inawidephrange,y.p.zhong,c.deng,y.he,y.l.ge,g.w.song,anal.methods,2015,7,1558-1562),用一種常用的生物小分子—谷胱甘肽，合成銀納米簇，對(duì)溶液中汞離子有響應(yīng)，可以完成對(duì)實(shí)際水樣中汞離子的檢測(cè)。且該方法合成過(guò)程較繁瑣。文獻(xiàn)(greensynthesisofpeptide-templatedfluorescentcoppernanoclustersfortemperaturesensingandcellularimaging,h.huang,h.li,ai-junwang,s.x.zhong,k.m.fang,j.j.feng,analyst,2014,139,6536-6541)，合成的銅納米簇用于溫度傳感。然而，合成過(guò)程較繁瑣，發(fā)藍(lán)色熒光的銅納米團(tuán)簇用于生物檢測(cè)存在一定的干擾性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針及其制備方法，該方法簡(jiǎn)單，一步合成，反應(yīng)條件溫和，所得紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針可以避免生物體自身熒光的干擾，可用于環(huán)境和生物體ph和溫度的檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針，是以卡托普利作為保護(hù)劑、硼氫化鈉作為還原劑，在堿性環(huán)境中，通過(guò)“一鍋法”制備得到。

本發(fā)明提供的一種紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針的制備方法，包括如下步驟：

(1)配置25mmol/l的硝酸銀2ml，不斷攪拌下，向硝酸銀溶液中加25-75mmol/l卡托普利1ml，繼續(xù)攪拌使兩者充分混勻；

(2)將1mol/l氫氧化鈉溶液加入到步驟(1)的混合溶液中，其體積為0.15-0.19ml在室溫下繼續(xù)攪拌15min；

(3)向步驟(2)得到的混合溶液中加入冰浴配置的10mmol/l硼氫酸鈉溶液，其體積為

0.2-2ml，在室溫下繼續(xù)攪拌30min；

(4)將步驟(3)得到的混合溶液經(jīng)過(guò)透析48h，最終得到紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液。

步驟(1)中的卡托普利溶液的濃度優(yōu)選為50mmol/l；

步驟(2)中氫氧化鈉的用量?jī)?yōu)選為0.17ml；

步驟(3)中硼氫化鈉的用量?jī)?yōu)選為0.8ml；

步驟(4)中透析是用分子量為1000da的透析袋透析。

本發(fā)明方法制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針可在環(huán)境中ph和溫度的檢測(cè)中應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)以卡托普利為模板，綠色環(huán)保，制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉。

(2)制得的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針尺寸小、光穩(wěn)定性強(qiáng)、毒副作用小、水溶性好，熒光強(qiáng)度高，在生物成像、生物標(biāo)記等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

(3)制得的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針具有良好的紅色發(fā)光性能，可將其用于構(gòu)建環(huán)境中檢測(cè)ph的傳感體系。本發(fā)明制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針可在酸性環(huán)境ph檢測(cè)中應(yīng)用。

(4)制得的熒光銀納米團(tuán)簇對(duì)溫度的響應(yīng)較靈敏，有大的活化能。對(duì)生物體內(nèi)非接觸溫度測(cè)定有應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明制備及應(yīng)用的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針的作用機(jī)理示意圖

圖2為本發(fā)明制備熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液分別在日光燈(1)和波長(zhǎng)為365nm紫外燈(2)照射下的照片

圖3為本發(fā)明制備熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光-紫外圖，圖中a為紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖，b為熒光光譜圖

圖4本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光強(qiáng)度隨溫度的線性變化。

圖5本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光in(f0/f-1)隨1/(kbt)的變化。

圖6本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液在br緩沖溶液中的熒光強(qiáng)度隨ph的變化

圖7本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液與不同ph的br緩沖溶液之間的線性關(guān)系。

圖8本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液在ph值2.08和6.06之間的可逆性。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是以卡托普利為模板，硼氫化鈉為還原劑，在堿性環(huán)境中，通過(guò)“一鍋法”制備熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液，并用于ph和溫度的檢測(cè)。下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

以卡托普利為模板的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針的制備：

(1)配置25mmol/l的硝酸銀2ml，不斷攪拌下，向硝酸銀溶液中加50mmol/l卡托普利1ml，繼續(xù)攪拌使兩者充分混勻，硝酸銀與卡托普利的物質(zhì)的量比為1:1；

(2)將1mol/l氫氧化鈉溶液加入到步驟(1)的混合溶液中，其體積為0.17ml在室溫下繼續(xù)攪拌15min；

(3)向步驟(2)得到的混合溶液中加入冰浴配置的10mmol/l硼氫酸鈉溶液，其體積為0.8ml在室溫下繼續(xù)攪拌30min；

(4)將步驟(3)得到的混合溶液經(jīng)過(guò)透析48h，最終得到紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液。

制備的紅色熒光銀納米團(tuán)簇探針的作用機(jī)理示意圖見(jiàn)圖1。

制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液分別在日光燈和波長(zhǎng)為365nm紫外燈照射下的照片見(jiàn)圖2，圖中1為熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液在日光燈照射下的圖片，顏色為黃橙色，2為波長(zhǎng)為365nm紫外燈照射下的圖片，顏色為紅色。

此外，制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光-紫外圖見(jiàn)圖3，其中熒光圖(b)表明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針在固定激發(fā)波長(zhǎng)為445nm條件下，發(fā)射峰位置在637nm左右。

實(shí)施例2

實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光強(qiáng)度隨溫度的變化實(shí)驗(yàn)：

取實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液200μl加入到800μl水中在不同溫度下，固定激發(fā)波長(zhǎng)為445nm，進(jìn)行熒光光譜檢測(cè)，根據(jù)637nm左右的熒光峰強(qiáng)度，檢測(cè)不同溫度對(duì)熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的影響。

不同溫度對(duì)熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖4：在445nm激發(fā)下，熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液隨溫度升高，熒光峰強(qiáng)度逐漸降低；其中溫度值分別是10,15,19,25,32,37,41and45℃對(duì)熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液熒光峰強(qiáng)度影響的熒光光譜圖，說(shuō)明本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同溫度的檢測(cè)。圖中可以看出，本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的變化與不同溫度呈線性關(guān)系，隨著溫度增長(zhǎng)，熒光峰強(qiáng)度逐漸減弱，線性方程的r²＝0.9932。

實(shí)施例3

實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液對(duì)溫度有好的靈敏性：

通過(guò)圖4的數(shù)據(jù)，由阿倫尼烏斯方程計(jì)算活化能。從圖5中可得活化能為337mev。對(duì)比其他熒光納米材料如表1，本發(fā)明有就高的活化能，說(shuō)明其靈敏度高。

表1為不同熒光納米材料的活化能

實(shí)施例4

實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液在br緩沖溶液中的熒光強(qiáng)度隨ph的變化實(shí)驗(yàn)：

取實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液200μl加入到800μl不同ph的br緩沖溶液中，固定激發(fā)波長(zhǎng)為445nm，在室溫下進(jìn)行熒光光譜檢測(cè)，根據(jù)637nm左右的熒光峰強(qiáng)度，檢測(cè)不同ph的br緩沖溶液對(duì)熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的影響。

不同ph的br緩沖溶液對(duì)熒光銅納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的影響見(jiàn)圖6：在445nm激發(fā)下，熒光銅納米團(tuán)簇探針溶液在加入不同ph的br緩沖溶液，熒光峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)；其中ph值分別是2.08,2.55,3.01,3.55,4.00,4.54,4.99,5.45,6.06,6.55,7.00,8.04,9.04,10.02,11.07,12.02的br緩沖溶液對(duì)熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液熒光峰強(qiáng)度影響的熒光光譜圖，說(shuō)明本發(fā)明制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同ph的檢測(cè)。

此外，本發(fā)明制備的熒光銅納米團(tuán)簇探針溶液的熒光峰強(qiáng)度的變化與不同ph的br緩沖溶液呈線性關(guān)系，如圖7所示，隨著ph值的增長(zhǎng)，熒光峰強(qiáng)度逐漸降低，線性方程的r²＝0.9984。

實(shí)施例5

實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液在不同ph的br緩沖溶液中的重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)。

取實(shí)施例1制備的熒光銀納米團(tuán)簇探針溶液200μl加入到800μlph＝6.06的br緩沖溶液中，固定激發(fā)波長(zhǎng)為445nm，在室溫下進(jìn)行熒光光譜檢測(cè)，如圖8，根據(jù)637nm左右的熒光峰強(qiáng)度，用時(shí)間掃描熒光，通過(guò)氫氧化鈉和鹽酸調(diào)節(jié)ph到2.08，重復(fù)往返其熒光幾乎不變。說(shuō)明其可逆性好。