本文關(guān)鍵詞：光學(xué)活性金銀納米粒子的制備及應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 手性金納米簇 手性金銀合金納米顆粒 細胞成像 手性識別

【摘要】：金屬納米材料,包括金屬納米顆粒和熒光金屬納米簇等,在納米分析化學(xué)領(lǐng)域已得到廣泛發(fā)展和應(yīng)用。而手性金屬納米材料的構(gòu)建還僅處于初期探索階段,基于手性金屬納米材料的應(yīng)用研究更是留下了很大的創(chuàng)新空間。本論文擬借鑒現(xiàn)代納米材料功能化修飾的相關(guān)技術(shù)和手性納米材料研究已有的發(fā)展成果,通過手性配體分子修飾或置換、手性分子同時作為還原劑和穩(wěn)定劑一步合成等途徑,制備具有優(yōu)良手性光學(xué)性質(zhì)的金銀納米粒子。探索手性配體分子與金銀納米材料吸收光譜性質(zhì)、納米粒子組成、大小等對金銀納米材料光學(xué)性質(zhì)的影響規(guī)律,闡明手性發(fā)生和轉(zhuǎn)移的機制。進而基于設(shè)計和構(gòu)建的手性金銀納米材料為光譜探針,借助手性分子識別過程中圓二色光譜信號分辨,建立簡單、經(jīng)濟、快速的藥物識別與傳感新方法。具體研究內(nèi)容包括以下兩個方面:(1)組氨酸介導(dǎo)合成的手性熒光金納米簇及其手性光學(xué)活性起源通常,納米粒子合成過程涉及手性分子參與易于誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生獨特的電子和手性光學(xué)響應(yīng)。因此,在本研究中,我們用組氨酸對映體既作為保護劑又做還原劑,一步合成了水溶性、單分散、藍綠色熒光發(fā)射的手性熒光金簇(gold nanoclusters,AuNCs)。與之前報道的合成方法相比,目前的合成方法具有如下優(yōu)點:首先,反應(yīng)快速、溫和,不需加熱、加壓及特殊的介質(zhì);其次,它是一種綠色環(huán)保的合成方法,合成過程中僅涉及氯金酸和組氨酸的對映體,不需要其它任何催化劑或模板;第三,不同于手性巰基分子保護的金屬納米粒子,組氨酸對映體作為含氮手性配體,其介導(dǎo)合成的手性熒光金簇為進一步理解納米尺度光學(xué)活性起源提供了一個新的視角。進一步,通過巰基手性配體交換實驗,闡釋了組氨酸介導(dǎo)合成的熒光AuNCs手性起源的問題,揭示了其內(nèi)在的手性本質(zhì)。盡管硫醇化保護的手性金簇如:Au102(SR)44,Au38(SR)24,和Au28(SR)20的內(nèi)在手性已經(jīng)被報道過了,但被含氮配體包被的AuNCs的內(nèi)在手性卻是第一次被觀察。因此,本研究為手性金納米材料的設(shè)計和應(yīng)用研究奠定了一定基礎(chǔ)。(2)光學(xué)活性金銀合金納米顆粒的合成及可視化對映體識別與傳感與合成方法和光學(xué)活性起源的探索相比,貴金屬合金納米顆粒的光學(xué)活性性質(zhì)、合金效應(yīng),以及金屬納米材料手性依賴性應(yīng)用研究卻鮮有報道。到目前為止,大部分對納米結(jié)構(gòu)光學(xué)活性的研究都集中在單組分系統(tǒng)上,尤其是巰基分子包被的AuNCs。然而,與單組分系統(tǒng)相比,合金納米粒子往往表現(xiàn)出獨特的光學(xué)特征。組成原子之間的相互作用可以改變合金納米粒子的電子結(jié)構(gòu)和表面組成,從而具有更強的化學(xué)、催化和光學(xué)性質(zhì)。因此,在本研究中使用帶有巰基的分子——青霉胺作為包被劑,通過改變硝酸銀和氯金酸的摩爾比合成了不同比例的雙金屬金銀合金納米粒子。根據(jù)Nishida的研究表明,在相同配體保護下,可比大小的銀納米粒子的光學(xué)活性明顯強于金納米粒子。為了進一步證明合金效應(yīng)對納米顆粒光學(xué)活性的影響,本研究將可比大小的合金與單獨金、銀納米粒子的光學(xué)活性進行了比較,結(jié)果表明,合金效應(yīng)導(dǎo)致光學(xué)活性進一步增強。隨后,發(fā)現(xiàn)合成的手性金銀合金納米粒子對青霉胺對映體具有自識別能力,從而建立了可視化識和檢測青霉胺對映體的新方法,這種簡單快速的可視化識別與傳感為手性藥物研究提供了新的思路。上述實驗結(jié)果對深入認(rèn)識光學(xué)活性金屬納米材料的功能性質(zhì),并進一步拓展其在對映異構(gòu)體的手性分離、手性識別與傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用,具有重要的借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】：手性金納米簇 手性金銀合金納米顆粒 細胞成像 手性識別
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O614.122;TB383.1
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 選題依據(jù)11-27
• 1.1 研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析12-23
• 1.2.1 手性納米材料12-15
• 1.2.2 納米材料的手性來源15-21
• 1.2.3 手性納米粒子在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用21-23
• 1.3 存在的主要問題23-24
• 1.4 本研究的出發(fā)點及擬解決的問題24
• 1.5 本論文研究內(nèi)容及研究路線24-27
• 第2章 組氨酸介導(dǎo)合成的手性熒光金納米簇及其手性光學(xué)活性起源27-41
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 實驗試劑與儀器28-29
• 2.2.2 手性金納米簇的合成29
• 2.2.3 配體交換實驗29
• 2.2.4 細胞毒性考察29
• 2.2.5 細胞成像實驗29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-39
• 2.3.1 手性金納米簇的表征30-31
• 2.3.2 實驗條件的優(yōu)化31-32
• 2.3.3 配體交換實驗32-36
• 2.3.4 手性金納米簇的低細胞毒性36-37
• 2.3.5 細胞成像37-39
• 2.4 小結(jié)39-41
• 第3章 手性金銀合金納米顆粒的合成及可視化對映體識別與傳感41-55
• 3.1 引言41-42
• 3.2 實驗部分42
• 3.2.1 實驗試劑與儀器42
• 3.2.2 手性金銀合金納米顆粒的制備42
• 3.2.3 青霉胺的識別與檢測42
• 3.3 結(jié)果與討論42-53
• 3.4 小結(jié)53-55
• 第4章 全文總結(jié)與展望55-57
• 4.1 全文總結(jié)55-56
• 4.2 展望56-57
• 參考文獻57-65
• 碩士期間研究成果65-67
• 致謝67

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