宁波新芝生物科技股份有限公司

新芝细胞粉碎-超声法制备铜纳米簇

2021-10-27 类型:新闻资讯
文章采用超声化学法,选用 2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠(简称 MBISA)作为反应过程中的还原剂和保护剂,通过与二价铜盐作用生成水溶性、稳定性良好的红色荧光铜纳米簇(MBISA@CuNCs)

  金属纳米簇是一种尺寸小于 2 nm 的超小纳米粒子,因其荧光性能强、Stocks 位移大、光稳定性和水溶性好、抗光漂白能力强等优点,纳米粒子合成和表征引起了诸多关注。由于金属纳米簇的粒径一般小于 2 nm,表面能非常大,易团聚成不发光的大颗粒,因此,制备稳定性好的金属纳米簇有十分重要的科学意义。与金银等贵金属纳米簇相比,铜纳米簇有着不可比拟的价格优势,并且电化学性能好,荧光性强,生物相容性良好。铜纳米簇作为一类新型的光致发光和纳米催化材料,在光致发光分析,生物探针成像和催化等领域越来越受到广泛的关注,是一类较为理想的金属纳米簇材料。目前已有采用脱氧核糖核酸(DNA)、肽、蛋白质、小分子配体和聚合物等作为模板制备铜纳米簇的文献报 道 。 如 :将 DNA先在90oC加热10min后,加入硫酸铜和抗坏血酸还原剂在 25 oC 下孵育15 min 制备得到铜纳米簇。Luo 等以谷胱甘肽作为还原剂和配体保护剂,在生理温度(37 oC)下,1h内合成了铜纳米簇。采用牛血清白蛋白作为稳定剂,水合肼作为还原剂,制备了水溶性好的荧光铜纳米簇。利用腐殖酸作为还原剂和稳定剂,在600 oC 下反应 2h 合成稳定的铜纳米簇。以抗坏血酸作为还原剂,制备了聚乙烯吡咯烷酮负载的铜纳米簇。但是目前已报道的方法需要在加热条件下进行,或者需要加入水合肼、抗坏血酸等还原剂,获得环保、绿色、简单的化学合成方法一直都是研究者努力的方向。超声法具有效率高,仪器要求低,成本低廉以及处理时间短,因此被认为是新型“绿色”技术。2-巯基5-苯并咪唑磺酸钠(MBISA)是一种带有巯基基团和咪唑环的化合物,已有文献报道以 MBISA 作为保护剂,采用硼氢化钠作还原剂制备了金纳米粒子,说明 MBISA 中含有的巯基可以与贵金属形成较强的键合作用,且 MBISA 中含有的磺酸基可使形成的纳米簇具有良好的水溶性及良好的生物相容性。本文采用 MBISA 为配体及还原剂,以超声化学法制备了荧光铜纳米簇。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是一种广泛存在于体内的小分子肽,能帮助保持正常的免疫系统功能,并具有抗氧化作用、整合解毒作用,许多疾病的产生与体内谷胱甘肽的含量变化有关,因此,准确检测 GSH 含量在健康扫描、疾病检测等方面用途广泛,具有重要的研究价值。目前,测定谷胱甘肽的常用方法有:高效液相色谱法、毛细管电泳法、分光光度法、电化学法、酶法、荧光分析法等,与其他方法相比,荧光分析法具有操作简便、灵敏度高及能够可视化观察等优点。本文制备的 MBISA 保护的铜纳米簇在 GSH 的存在下荧光强度会有所增强,且荧光强度和 GSH 浓度有良好的线性关系,基于此建立了可选择性测定 GSH的检测新方法,并应用于实际样品的检测。

实验部分

试剂与仪器

三水合硝酸铜 ,上海阿拉丁试剂有限公司(99%);2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠(MBISA),美国ALDRICH 公司(98%);谷胱甘肽(GSH),阿拉丁(99. 99%)。

  紫外可见分光光度计(Hitachi,U-2910);爱丁堡稳态瞬态荧光光谱仪(FLS920);红外光谱仪(珀金埃尔默仪器有限公司,Paragon 1000);纳米粒径电位分析仪(马尔文,NanoZS90);超声波细胞粉碎仪(宁波新芝生物科技股份有限公司SCIENTZ-ⅡD);透射电子显微镜(JEOL 有限公司,JEM-2100)。

   铜纳米簇的制备

在 10 mL 离心管中分别加入 100 μL Cu(NO3)2(0. 1 mol·L-1),300 μL MBISA(0. 1 mol·L-1)和 4. 6mL 二次去离子水,摇匀后用 1 mol·L-1的氢氧化钠溶液调节 pH 值至 6. 30,此时的产物标记为 Cu(I)-MBISA 配合物,再将其置于 300 W 的超声波细胞粉碎仪中超声反应 15 min,得到 MBISA@CuNCs,于4 ℃下保存用于后续分析。


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