巯基聚乙二醇在制备水溶性金纳米簇中的应用
金属纳米簇一般由几个到一百个原子组成,是一种新型的纳米材料,并在最近几年引起了人们广泛的兴趣。典型的金纳米簇的直径在4nm以下,它的性质介于单个的原子和稍微大些的纳米颗粒之间。因为纳米簇的尺寸和电子的费米波长相近,连续态的密度被分成离散的能级,这使得纳米簇纳米颗粒之间具有不同的光学、电学和化学特性。最主要的区别是纳米簇具有很强的荧光,并且荧光的稳定性好、斯托克斯位移大、发射率高。虽然近几年人们一直在不断地完善金纳米簇的合成,但是还没有一种同时具有量子产率高、荧光寿命长、纯净度高(可在超纯水中稳定存在)、稳定性好(在不同PH下和不同缓冲液体系中均稳定)、水溶性好、抗蛋白质吸附、可表面化学修饰、可靶向、具备多功能性、以及合成简单等优点的金纳米簇合成方法。现有技术通常仅用氯金酸和还原剂(如组氨酸)合成金纳米簇,但是透析之后极易聚沉,无法除去溶液中高浓度的还原剂,因此难以纯净的金纳米簇,极大地影响了后续的修饰以及应用。
为了克服现有技术制得的金纳米簇不稳定、可修饰性差、靶向性差、合成复杂等问题,本发明的目的在于提供巯基聚乙二醇在制备水溶性金纳米簇中的应用。具体技术方案如下:
(I)氯金酸和还原剂在常温下避光反应5_300min,得金纳米簇前驱物溶液;
(2)金纳米簇前驱物和巯基聚乙二醇避光常温反应3_12h,得金纳米簇溶液;
(3)用透析袋透析金纳米簇溶液,即得纯净的金纳米簇溶液。
本方法制备的金纳米簇用途广泛,例如:(1)生物检测或环境检测;(2)作为药物载体用于癌症的放射增敏;(3)活细胞成像;(4)作为自组装基元,制备其他功能材料。通过在末端羧基、氨基上通过偶联剂(如EDC、NHS)进行化学修饰,根据需要接上任意的羧基、氨基、短链多肽等,从而实现金纳米簇的多功能性。如接上抗体等蛋白质分子,从而利用抗体-抗原的免疫识别进行有效的生物检测;或在金纳米簇表面接上药物分子,利用金纳米簇的小粒径,从而实现对血脑屏障和细胞膜的有效穿透;再如,末端基团如果是精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(即RGD)序列的三肽,利用RGD与整合素的识别,可以实现对表面过量表达整合素的癌细胞的靶向。若干不同末端修饰的不同巯基分子已商品化,极大地简化了此类新型金纳米簇的制备过程。