以卡托普利为模板银纳米团簇的制备及生物硫醇的检测研究

生物硫醇在生物体内的代谢过程中起着重要作用,如体内半胱氨酸(Cys)和谷胱甘肽(GSH)含量异常会引发一系列疾病。为了建立一种快速、定量检测生物硫醇的荧光分析方法,本文以卡托普利(Captopril,Capt)为模板,采用湿化学还原法成功合成了发红色荧光的银纳米团簇(Capt-Ag NCs),对Capt-Ag NCs的形貌、结构、元素组成和光学性能等进行了表征。基于生物硫醇小分子对Capt-Ag NCs的荧光猝灭作用建立了定量检测Cys和GSH的新方法,在最佳实验条件下,Cys和GSH的线性范围分别为1~100μmol/L和2~180μmol/L,检出限分别为0.054μmol/L和0.23μmol/L。该方法可用于人血浆中Cys的测定,回收率为95.3%~103.3%。实验结果表明,CaptAg NCs作为一种新型信号关闭荧光探针,可用于Cys和GSH等生物硫醇的检测。

沸石限域银纳米团簇发光材料的研究进展

沸石限域银纳米团簇具有制备方法简单、成本低、发光性能优异和稳定性好等优点,是一类具有广阔前景的新型发光材料,在发光二极管(Light emitting diode,LED)照明、防伪和传感等高新技术领域具有较高的应用价值,近来逐渐受到中外学者的广泛关注。本文总结了近年来沸石限域银纳米团簇的研究进展,重点讨论了这类发光材料的制备方法、发光性能调控以及它们在白光LED照明和小分子荧光检测方面的应用。此外,本文对该领域未来的发展进行了展望。

荧光桃红B稳定剂制备银纳米簇及用于盐酸小檗碱的检测

本文以荧光桃红B为稳定剂,硝酸银为前驱体,硼氢化钠为还原剂,混合反应4 h制备得到具有荧光特性的银纳米簇(AgNCs)。实验显示,所合成的AgNCs的最佳激发波长为339 nm,最佳发射波长为444 nm。研究发现盐酸小檗碱(BH)能使合成的AgNCs的荧光显著猝灭,当BH浓度在1.25~12.50μmol/L范围内时,AgNCs的荧光强度的猝灭值(ΔI F)与BH浓度之间呈良好的线性关系,相关系数r为0.9958。基于此建立了一种测定BH的荧光分析方法,该方法的检出限为0.41μmol/L。同时,以紫外灯对体系进行照射时,pH浓度在3.75~12.50μmol/L范围时,溶液的颜色与pH浓度之间呈现梯度变化,因此可以建立一种更为简单的可视化检测BH的半定量检测方法。

基于银纳米簇比色传感器快速检测水果维生素C的方法

为提升水果品质分析效率,建立了基于银纳米簇比色传感器快速检测水果维生素C的方法。该方法以偏磷酸溶液萃取水果中的维生素C,以石墨化炭黑吸附干扰物质。以硝酸银水溶液和聚甲基丙烯酸钠水溶液混合加热搅拌4 h制备聚甲基丙烯酸修饰的银纳米簇材料,银纳米簇为球形,银纳米簇的平均直径为1 nm,加入维生素C以后,维生素C还原银离子从而增大了银纳米簇的尺寸并改变了银纳米簇溶液的光学性能,通过溶液颜色在感观上深浅变化和RGB色彩模式下蓝色值变化可实现维生素C含量的裸眼半定量分析和手机定量分析。在优化得到最佳检测条件后,结果表明,该检测方法可检出的维生素C最小含量为0.03 mg/kg,可定量的维生素C最小含量为0.1 mg/kg;该检测方法对葡萄糖、果糖、蔗糖、钙离子、锌离子、钾离子、叶酸等物质表现出了较好的抗干扰能力;该检测方法成功应用于橙、葡萄和梨果实维生素C的分析。将银纳米簇材料应用于水果的品质分析,有助于加快检测速度,降低检测成本,实现水果的精准快速分级。

室温驱动腐植酸钠基碳纳米簇用于荧光比色检测银离子和温度传感

基于氢键结合自组装策略,以富含羟基的高生物相容性煤源腐植酸钠大分子和抗坏血酸为原料,通过绿色经济的室温方法构建了一种低毒水溶性青色荧光碳纳米簇(HAN-CNCs).研究发现,在p H=5.0条件下,Ag^(+)可与HAN-CNCs表面的C=N/C=O基团配位结合,从而诱导HAN-CNCs发生荧光静态猝灭,实现对Ag^(+)较宽线性范围(5.0~300μmol/L)和较低检出限(27.5 nmol/L)的特异灵敏检测.进一步观察发现,Ag^(+)与HAN-CNCs相互作用后,HAN-CNCs在日光灯下由淡黄色变为灰蓝色,在紫外灯下由青色荧光变为蓝紫色,基于此,将HAN-CNCs制作成便携式纸基传感器,通过手机分析测试条颜色的G/B值,实现了Ag^(+)的视觉比色荧光检测.此外,HAN-CNCs在20~85℃范围内表现出优异的可逆热响应性能,有望作为一种温度传感器.荧光显微镜成像测试发现,HAN-CNCs在选择性检测活细胞中的Ag^(+)时表现出低生物毒性和优异的细胞渗透性,表明该传感系统可应用于评估人体潜在风险和健康安全.

银纳米簇聚集体的合成、发光与抑菌性能

银纳米簇聚集体在催化、光学检测以及抑菌等方面具有很好的应用价值。以手性氨基酸D-青霉胺作为配体,“一锅法”制备了结构有序、橙红色发光的银纳米簇聚集体,并利用X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜和发光光谱等多种表征技术对其进行了详细研究。这种结构有序的银纳米簇聚集体对沙门菌显示出良好的抑菌性能,其半抑制浓度和最小抑菌浓度分别是0.84微克/毫升和2微克/毫升。银纳米簇聚集体的抑菌机理归因于脂质过氧化和铁死亡。本研究阐述了银纳米簇聚集体的发光起源和抑菌机理,为它们在抑菌领域的应用提供了一个很好的模型。

一种基于银纳米簇免标记探针对ATP的检测

用三磷酸腺苷(Adenosine 3-triphosphate简称ATP)适配体BT5A5模板稳定的BT5A5-Ag Ncs探针检测ATP。当ATP出现时,ATP与适配体特异性结合诱导ATP适配体的构象发生改变,促使DNA两端荧光弱的Ag NCs相互靠近,导致荧光增强。测定了BT5A5-Ag NCs的TEM,BT5A5-Ag NCs的粒径均匀且在2 nm左右。在最佳条件下,ATP在0~15 mmo·L^(-1)性范围内的检测限为19μmol·L^(-1)。此方法成功地检测了胎牛血清中的ATP,回收率在98.3%~103.7%的范围。因此该方法对生物样品中ATP检测具有潜在的应用价值。

银纳米团簇复合材料的辐射法制备及性能研究

银纳米团簇作为一种新兴的纳米材料,由于其极小的尺寸,表现出独特的物理化学性能,得到了广泛的关注。本文利用辐射技术设计了一种简单有效的银纳米团簇复合材料的制备方法。利用聚丙烯酸类聚合物分子链携带的羧基,通过辐射还原直接获得了银纳米团簇水溶液。基于辐射接枝技术,将聚丙烯酸模板接枝到不同基体材料上得到固体模板。利用固体模板代替水溶性模板材料,实现了银纳米团簇在固体模板上的原位合成,直接得到银纳米团簇复合材料。制备的银纳米团簇及其复合材料依旧保有银纳米团簇光致发光及催化活性,在金属离子检测和催化4-硝基酚还原加氢具有应用潜力。同时,基体材料的结构与银纳米团簇也会形成协同作用,提高银纳米团簇的使用性能。利用辐射技术简化银纳米团簇复合材料的合成路线,对于不同基体材料具有普适性,扩宽了银纳米团簇复合材料的潜在应用领域。

水溶性银纳米团簇的制备及其性能表征

本文以季戊四醇-四-3-巯基丙酸酯(PTMP)作为链转移剂,甲基丙烯酸(MAA)为单体,采用自由基聚合合成硫醚端基聚合物PTMP-PMAA。再以此聚合物作为配体,Ag NO3作为金属前驱体,在紫外光的辐照下合成了金属银纳米团簇(Ag NCs),并对制备的金属纳米团簇进行一系列合成优化以及表征。结果表明,所制备的Ag NCs的最佳激发波长为330 nm,最佳发射波长为625 nm,荧光量子效率为6.72%。

基于碳量子点-银纳米簇荧光共振能量转移纳米探针的荧光传感器检测转基因成分CaMV35S

利用荧光共振能量转移(FRET)纳米探针结合催化发夹组装(CHA)无酶扩增信号放大途径建立了一种可用于转基因成分的荧光检测方法。首先为CaMV35S目标序列(tDNA)设计了可诱导的CHA循环的两个发夹结构序列HP1和HP2。当单链DNA标记碳点(sDNA-CDs)和DNA模板化银纳米团簇(Ts-AgNCs)杂交后,AgNCs和碳量子点(CDs)靠近,形成FRET效应,得到sDNA-CDs/Ts-AgNCs荧光猝灭的比率荧光探针。当tDNA存在时,通过杂交反应打开HP1发夹,形成HP1-tDNA双链结构;该结构可将HP2的发夹结构打开,从而形成HP1-HP2双链结构,同时释放出tDNA进入下一轮杂交,触发CHA循环。由于HP1-HP2中HP1的部分序列与Ts部分序列间的亲和性较sDNA强,因此,加入sDNA-CDs/Ts-AgNCs后,sDNA-CDs从探针中释放,使CDs(λem=464 nm)的荧光得以增强。而AgNCs仍在双链结构中,其荧光强度(λem=560 nm)基本保持不变。以IF464/IF560为检测信号,在最优条件下,该比率荧光传感器对CaMV35S检测的线性范围为0.1~50 nmol/L,检出限(LOD,S/N=3)为0.02 nmol/L。制备的传感器具有良好的选择性,将该传感器用于转基因番茄叶中CaMV35S成分的检测,结果可靠。

脱氧核糖核酸-银纳米簇荧光探针用于沙眼衣原体的定量检测

采用化学法合成脱氧核糖核酸-银纳米簇(DNA-AgNCs)荧光探针,并用于沙眼衣原体色氨酸合成酶β链基因(目标序列)的选择性荧光检测。在pH 6.6乙酸盐缓冲溶液中加入两条DNA探针和硝酸银,在还原剂硼氢化钠作用下合成了荧光强度大的DNA-AgNCs。在pH 5.5乙酸铵缓冲溶液中加入目标序列和DNA-AgNCs溶液,使混合溶液体积达到100μL,其中DNA-AgNCs的浓度达到1.5μmol·L^(-1)(以DNA浓度计),于15℃反应10 min,目标序列与其中一条DNA探针杂交,DNA-AgNCs结构被破坏,检测体系荧光猝灭。结果显示:DNA-AgNCs颗粒呈类球形,粒径约为2 nm,分散性良好且未发生团聚,荧光激发、发射波长分别在558,610 nm处。猝灭程度ΔF(目标序列添加后、前的检测体系荧光强度的差值)与目标序列浓度在0.23~1.10μmol·L^(-1)内呈线性关系,检出限(3s/k)为57 nmol·L^(-1),测定值的相对标准偏差(n=11)为1.5%~4.9%。添加目标序列以及10倍目标序列浓度的同源序列、症状相似序列、衣原体序列和随机序列,仅目标序列加入时,检测体系荧光猝灭,说明合成的荧光探针具有优异的选择性;以海拉细胞裂解液和胎牛血清作模拟基质进行加标回收试验,回收率为98.0%~100%。

一种新型聚集诱导发光的片状银纳米簇聚集体的合成

具有聚集诱导发光的片状银纳米簇聚集体在生物传感、生物成像等多个领域表现出良好的应用前景。以D-青霉胺(RSH)为配体,在室温下和硝酸银反应,以高产率96%合成了银纳米簇聚集体,并通过红外光谱、X-射线光电子能谱、热重分析、质谱、X-射线衍射、扫描电镜和透射电镜对其结构进行了表征。结果表明:银纳米簇聚集体是银纳米簇通过氢键网络连接形成的微米尺度的片状结构,化学组成是(AgSR)n。紫外可见吸收光谱和发光光谱研究发现,银纳米簇聚集体最大吸收波长在253 nm,最大发射波长在564 nm;在相同浓度下,银纳米簇聚集体的水溶液不发光,但随着乙醇体积分数的增加,发光逐渐增强,显示出聚集诱导发光行为。

铜、银和铂原子纳米团簇负热容现象的分子动力学模拟研究

本文采用微正则分子动力学方法模拟研究了铂、铜和银原子纳米团族从固态到液态的熔化过程,得到热容量随温度变化关系,结果表明这三种金属纳米团簇在熔化过程中均出现了负热容现象,并通过对团簇热能随温度的变化关系以及团簇原子数径向分布的分析,探讨了产生负热容现象的微观机制。

DMF保护的荧光银纳米簇的制备及其对Hg^(2+)浓度的检测

采用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为还原剂和保护剂,在140℃下回流反应,简便合成了荧光银纳米簇(DMF-Ag NCs)。通过高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外-吸收光谱、荧光光谱对DMF-Ag NCs进行了表征。研究发现,Hg^(2+)会使DMF-Ag NCs聚集而猝灭荧光。基于此,建立了一种快速、灵敏检测Hg^(2+)的新方法。在最佳实验条件下,Hg^(2+)溶液浓度与DMF-Ag NCs荧光强度在5.0×10-9~1.5×10-7mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为3.0×10-9mol/L,线性相关系数为0.995 8。该方法可用于环境水样中Hg^(2+)的检测。

银纳米簇的制备及其应用研究进展

银纳米簇不仅具有一般金属纳米簇的性质,还具有低毒、强荧光、优异的光学稳定性以及良好的生物相融性等特性。银纳米簇在生物分析、细胞成像、环境监测以及电子器件等领域的研究及应用非常广阔。综述了银纳米簇的制备方法、银纳米簇的稳定剂制备及银纳米簇的应用。

等离子体气相凝聚技术制备银纳米团簇及粒径尺寸控制

采用等离子体气相凝聚技术制备了银纳米团簇颗粒,开展了实验条件及工艺参数对团簇平均粒径和粒径分布的影响。利用四极质谱分析仪在线测量了银纳米团簇的粒径尺寸与分布,并与透射电子显微镜(TEM)离线测量值进行比对。研究结果表明:保持其他参数不变时,增大结露区长度或溅射电流,银纳米团簇的平均粒径尺寸将增大;增加氩气流量,银团簇粒子平均粒径也相应增大,但当氩气流量增至60mL/min以上时,其平均粒径反而会减小。而氦气的加入会使平均粒径尺寸减小。在各工艺参数中,溅射电流和氩气流量是影响银纳米团簇平均粒径的主要因素。通过调节工艺条件,获得了平均粒径尺寸为2,4和6nm的银纳米团簇,四极质谱仪监测的粒径分布与TEM离线表征结果总体一致。

碱性环境下硫脲协调铬黑T稳定的银纳米簇的制备

银纳米簇因有特殊的物理和化学性质,具有广泛的应用前景和研究价值。由于其易发生团聚,探索制备具有强荧光特性、稳定存在、粒径小的银纳米簇的方法具有重要的意义。本文发展了以铬黑T为稳定剂、硫脲为协调稳定剂,在碱性环境中快速制备银纳米簇的方法。在最优条件下,制备的银纳米簇的平均粒径为1.67 nm,粒径主要分布在0.74~3.33 nm,晶格间距为0.2157 nm,晶格类型为(102)型;具有蓝绿色荧光,其最大激发波长为380 nm,最大发射波长为463 nm,量子产率为1.64%。

pH调控的变色酸2R稳定的银纳米簇的合成

银纳米簇(Ag NCs)具有特殊的物理和化学性质,其具有广泛的应用前景和研究价值。本文探索了以变色酸2R为稳定剂,经过两次pH调节构建一种快速制备具有强荧光特性、稳定存在且粒径小的Ag NCs的方法。在最优实验条件下,运用该方法制备得到的Ag NCs的最大发射波长为450 nm,最大激发波长为336 nm,平均粒径为1.74 nm,主要粒经分布在0.68~2.99 nm区域内,该Ag NCs的晶格间距为0.223 nm,晶格类型为(102)。该Ag NCs可作为探针应用于溶液中微量重金属离子和非金属离子的测定,小分子、弱酸溶液浓度等方面的检测,也可以用于细胞成像等方面。

金银纳米簇制备方法的研究进展

综述了金、银纳米簇新型的荧光纳米材料的制备方法的研究进展,比较了物理方法、化学方法和综合法,指出化学方法中的模板合成法与单分子层保护法能更有效地制备出优良性能的金、银纳米簇。

单分子层保护的银纳米团簇的合成与表征

以二乙基二硫代氨基甲酸钠(简称DDTC)为保护剂,在没有相转移试剂四辛基溴化铵存在的情况下,于两相体系中合成了一种新的银的单分子层保护团簇(MPCs).通过UV-Vis,TEM等表征结果表明:所制得的MPCs无论是液态还是固态均比较稳定,而且粒子尺寸分布比较窄,平均粒径8 nm.同时考察了不同溶剂对其溶解度及稳定性的影响.