几种荧光金属纳米簇 (Metal nanoclusters)的合成介绍（金Au/银Ag/铜Cu）-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

荧光金属纳米簇的合成根据路径可分为“自下而上”和“自上而下”两种方法, 如图1所示。前者使金属离子 (Mn+) 在还原剂存在下被还原为零价金属 (M) , 零价金属再在配体分子上成核生长为纳米簇。目前常用的配体分子有脱氧核酸 (DNA) 、多肽、蛋白质、巯基小分子或聚合物等。“自上而下”法是通过配体对大尺寸纳米粒子的刻蚀作用进而获得小尺寸的纳米簇, 按还原方法不同又可分为化学还原法、光还原法、超声还原法、微波还原法和电化学还原法等。为获得性质优良的金属纳米簇, 上述方法通常需考虑以下因素:

(1) 配体与金属原子间较强的相互作用力;

(2) 适宜的还原条件;

(3) 足够的老化时间。

图1 金属纳米簇的不同制备方法

荧光银纳米簇的合成

与金纳米簇类似, Ag原子与S原子之间也存在较强的共价结合力。因此, 含巯基的化合物亦可作为配体合成银纳米簇 (Ag NCs) 。

荧光铜纳米簇的合成

用2-巯基-5-丙烷基嘧啶为配体, 在NaBH4还原下合成了具有双发射的Cu NCs, 在氧气的电还原反应中表现出的电催化活性。由于某些聚合物在水溶液中能与Cu2+螯合, 以含有叔胺的羟基封端的PAMAM为配体, 利用叔胺与Cu2+的络合作用, 在NaBH4的还原下成功合成了Cu NCs。

DNA分子中富含各种官能基团, 如杂环氮、氨基、磷酸基等, 能与不同的金属离子结合, 因而可用于各种金属纳米簇的合成，以双链DNA为模板合成了具有荧光性质的Cu NCs, 发现通过控制双链DNA的长度可以调节Cu NCs的尺寸和荧光 (图3A) 。随后, 我们系统地筛选了能够作为配体分子稳定合成Cu NCs的单链DNA, 研究结果表明, 在还原剂抗坏血酸钠的存在下, 只有聚胸腺嘧啶寡核苷酸Poly (thymine) 能够快速**地稳定合成荧光Cu NCs (图3B) 。