纯态金溶胶(虚线)和碱性条件下金溶胶(实线)的紫外-可见-近红外光谱
近年来, 纳米金溶胶引起了人们极大的研究热情. 纳米尺度的金粒子具备不同于体相金和金原子的特殊物理化学性质, 而且这些性质可以通过尺寸和形状等因素进行调控. 其化学性质相对惰性, 可以保存较长时间. 另外, 尺寸和形状可控的金纳米粒子的制备技术日益成熟丰富. 因而金纳米粒子广泛应用于表面增强拉曼光谱、催化、电化学、医疗诊断以及生物传感等领域.
然而, 胶体金在使用过程中, 存在稳定性差, 容易受环境因素影响而聚集的问题,从而在很大程度上限制了胶体金的应用. 特别是在生物应用领域, 需要制备出水溶性好、抗凝聚、能承受复杂生理条件的金纳米粒子. 已有报道采用聚电解质、 DNA、蛋白质、短链醇、层层自组装的聚电解质和PEG等对金等胶体进行表面修饰, 以改善溶胶的稳定性.
湖南大学胡家文等人研究了α-甲氧基-ω-巯基聚乙二醇(mPEG-SH, 5000MW)修饰的金溶胶的稳定性, 初步探讨了其稳定机制. 将线性mPEG-SH通过巯基化学吸附于金溶胶表面, 可形成高分子层包被的金溶胶. 研究结果表明, PEG修饰的金溶胶可以在pH＝1～13.5或盐浓度高达1.20mol/L的较苛性条件下保持稳定.这是由于金溶胶表面吸附的高分子保护层为溶胶提供了新的空间稳定, 取代了溶胶原来的DLVO稳定(实质是电荷稳定). 因而, PEG保护的金溶胶在很大程度上克服了DLVO稳定的溶胶对环境敏感、易聚沉的缺点, 能在复杂的条件(如生理条件)下应用. 鉴于PEG的水溶性、无毒性和生物亲和性,这种具有较高稳定能力的金纳米粒子/PEG复合体结合了金纳米粒子和PEG的优异性能, 可作为生物纳米探针用于复杂条件下的生物分析.