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一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，屬于表面增強拉曼標記物制備方法領(lǐng)域。該方法先除去金屬納米粒子溶液中多余的鹽，然后修飾拉曼分子，再將SERS標記物納米粒子溶解在水醇溶液中實現(xiàn)二氧化硅對SERS標記物的包覆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過控制溶液中鹽的濃度，保證了納米粒子在水醇溶液中的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了二氧化硅直接包覆在SERS標記物的表面而形成核殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于一些拉曼分子無法包埋，以及能夠被包埋的拉曼分子無法實現(xiàn)完整的單層自組裝的缺陷。同時，本發(fā)明方法簡單，易于制備。
【專利說明】一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于表面增強拉曼標記物制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面增強拉曼(SERS)標記物納米粒子指的是可提供良好的SERS信號并易于修飾生物分子的一類納米顆粒。這種標記物常以金或銀納米顆粒為增強基底，表面修飾有可提供SERS信號的拉曼分子。當(dāng)前，利用SERS標記物實施對生物分子的標記已經(jīng)成為國際上研究的前沿課題。這是由于SERS標記物與生物標記中最常用的熒光方法相比，SERS標記物不會自淬滅和光漂白，因此可以通過增加探針上拉曼分子的個數(shù)和提高光譜累積時間來增強SERS信號，提高檢測的靈敏度。尤其是SERS光譜的半峰寬窄，分辨率高，而且不同的拉曼分子可以在同一波長激發(fā)，這就為實現(xiàn)多組分分析提供了可能。
[0003]到目前為止，SERS標記物納米粒子的發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段。第一階段:SERS標記物納米粒子是通過生物識別分子與拉曼分子同時直接吸附在金屬納米顆粒表面而形成。這一階段的SERS標記物納米粒子的缺點，首先是穩(wěn)定性差，在有機溶劑或其他的分析試劑中易于發(fā)生團聚；其次，由于溶劑中的分子也可以吸附到金屬納米顆粒的表面，很容易引入干擾信號降低靈敏度；最后，金屬納米粒子表面的拉曼分子很容易被溶液中的其他分子替換下來，導(dǎo)致其拉曼信號變?nèi)?。為了解決上述問題，SERS標記物納米粒子發(fā)展到第二階段:先把拉曼分子吸附在金屬納米粒子表面，然后用二氧化硅進行包裹，從而形成具有核殼結(jié)構(gòu)的SERS標記物納米粒子。此種SERS標記物納米粒子與沒有包覆二氧化硅外殼的SERS標記物納米粒子相比，穩(wěn)定性好，不易受周圍環(huán)境干擾；具有更好的生物相容性，使標記物表面更容易修飾生物分子，更適合于生化分析。
[0004]現(xiàn)有包覆二氧化硅的方法，一般均選擇利用Stdber ^?法對合成的檸檬酸根穩(wěn)定的金屬納米粒子進行包覆。由于該法合成的金屬納米粒子無法直接溶于水醇混合溶液，為了實現(xiàn)對于金屬納米顆粒的二氧化硅包覆，必須對金屬納米粒子表面進行化學(xué)修飾，使其能夠在水醇體系穩(wěn)定存在。因此這種合成方法的缺點是:首先，使用表面修飾分子作為穩(wěn)定劑會導(dǎo)致很多具有高效拉曼活性但與金屬只有弱作用力的拉曼分子失去有效鍵合金屬納米粒子的機會，導(dǎo)致 這些拉曼分子不能成功包埋而無法得到有效的SERS標記物納米粒子；其次，拉曼信號的強弱和金屬納米粒子表面包覆的拉曼分子數(shù)量息息相關(guān)，即使拉曼分子能夠和金屬納米粒子實現(xiàn)強結(jié)合，但由于其與金屬納米粒子表面的修飾分子共用一個表面層，使得拉曼分子在金屬納米顆粒表面很難形成一個獨立完整的自組裝單層，故降低了單個SERS標記物納米粒子的信號強度。另外，已有的SERS標記物納米粒子制備方法還存在步驟多，耗時長等缺點。因此，發(fā)展新的更簡單方便的能夠形成拉曼分子自組裝單層的核殼型SERS標記物納米粒子的制備方法，是非常必要的。制約現(xiàn)有SERS標記物納米粒子二氧化硅包覆方法的最關(guān)鍵問題，是檸檬酸根穩(wěn)定的金屬納米粒子無法穩(wěn)定溶解在水醇溶液中，無法進而用Stober方法對其進行二氧化硅包覆。因此，首先需要解決金屬納米粒子在水醇溶液中的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有研究都認為由于水溶液中加入醇改變了溶液的極性，導(dǎo)致金屬納米粒子在水醇混合體系中無法穩(wěn)定存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的SERS標記物納米粒子不能穩(wěn)定存在于水醇溶液中的缺點，而提供一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法。
[0006]本發(fā)明提供了一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，包括:
[0007]步驟一:將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液去除多余的鹽，得到單分散的納米粒子水溶液；
[0008]步驟二:將拉曼分子加入到上述單分散的納米粒子水溶液中，得到拉曼分子修飾的納米粒子水溶液，將拉曼分子修飾的納米粒子水溶液與醇溶液混合，得到混合溶液；
[0009]步驟三:將氨水和正乙酸乙酯(TEOS)加入到步驟二所述的混合溶液中，攪拌，得到反應(yīng)混合物；
[0010]步驟四:將步驟三得到的反應(yīng)混合物離心、溶解，得到二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0011]優(yōu)選的是，所述的將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液通過離心或透析的方法除去多余的鹽。
[0012]優(yōu)選的是，所述的檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子的粒徑為10?80nm。
[0013]優(yōu)選的是，所述的拉曼分子為對巰基苯甲酸或二硫二硝基苯甲酸。
[0014]優(yōu)選的是，所述的醇溶液為異丙醇溶液。
[0015]優(yōu)選的是，所述的檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液為檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
[0016]優(yōu)選的是，所述的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液的制備方法，包括:
[0017]將檸檬酸鈉溶液和硝酸銀溶液混合，得到混合溶液；
[0018]將硼氫化鈉溶液加入到上述混合溶液中，反應(yīng)，得到檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
[0019]優(yōu)選的是，所述的步驟四將反應(yīng)混合物離心、溶解，具體步驟為:將反應(yīng)混合物離心，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)幾次，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0020]本發(fā)明的有益效果
[0021]本發(fā)明提供一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，該方法先除去金屬納米粒子溶液中多余的鹽，然后修飾拉曼分子，再將SERS標記物納米粒子溶解在水醇溶液中實現(xiàn)二氧化硅對SERS標記物的包覆。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過控制溶液中鹽的濃度，保證了納米粒子在水醇溶液中的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了二氧化硅直接包覆在SERS標記物的表面而形成核殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中對于一些拉曼分子無法包埋，以及能夠被包埋的拉曼分子無法實現(xiàn)完整的單層自組裝的缺陷。同時，本發(fā)明方法簡單，易于制備?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心一次(溶液中的鹽濃度稀釋100倍)后得到的水溶液在不同水醇混合溶液中的紫外可見吸收光譜；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次(溶液中的鹽濃度稀釋10000倍)后得到的水溶液在不同水醇混合溶液中的紫外可見吸收光譜；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次(溶液中的鹽濃度稀釋10000倍)后得到的水醇混合溶液加入不同量的離心上清液的紫外可見吸收光譜；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次后得到的水醇混合溶液加入不同量的NaNO3后的紫外可見吸收光譜；
[0026]圖5為本發(fā)明實施例3提供的對巰基苯甲酸(4-MBA)修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實施例4提供的二硫二硝基苯甲酸(DTNB)修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實施例5提供的DTNB和4-MBA修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖；
[0029]圖8為實施例5所提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的掃描電鏡圖；
[0030]圖9為本發(fā)明實施例3提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的拉曼光譜圖；
[0031]圖10為實施例5所提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的拉曼光譜圖。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明提供了一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，包括:
[0033]步驟一:將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液去除多余的鹽，得到單分散的納米粒子水溶液；
[0034]步驟二:將拉曼分子加入到上述單分散的納米粒子水溶液中，得到拉曼分子修飾的納米粒子水溶液，將拉曼分子修飾的納米粒子水溶液與醇溶液混合，得到混合溶液；
[0035]步驟三:將氨水和正乙酸乙酯(TEOS)加入到步驟二所述的混合溶液中，攪拌，得到反應(yīng)混合物；
[0036]步驟四:將步驟三得到的反應(yīng)混合物離心、溶解，得到二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0037]現(xiàn)有的金屬納米顆粒二氧化硅包覆最關(guān)鍵的問題就是現(xiàn)有的檸檬酸根穩(wěn)定金屬納米顆粒無法溶解在醇溶液中，因此無法用St0ber方法對金屬納米顆粒進行二氧化硅包覆。因此要實現(xiàn)對金屬納米顆粒的直接包覆首先解決金屬納米顆粒在醇溶液中的穩(wěn)定性問題。在現(xiàn)有的研究中，都認為是由于溶液中加入了醇改變了溶液中金屬納米顆粒的極性，導(dǎo)致金屬納米顆粒在水醇混合體系無法穩(wěn)定存在。但是經(jīng)過本發(fā)明的研究證明，實際上導(dǎo)致金屬納米顆粒在醇溶液中不能穩(wěn)定存在的關(guān)鍵因素是溶液中多余的鹽改變了金屬納米顆粒的極性，使金屬納米顆粒不能在醇溶液中穩(wěn)定存在。為了證明多余的鹽所起的作用，本發(fā)明優(yōu)選以下步驟:將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液離心一次，去掉上清液，把沉淀物加入同量的去離子水稀釋，使得溶液中的鹽濃度降低100倍；把上述得到的溶液和醇以不同比例混合，通過測量吸收譜觀察其聚集情況。將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液離心一次，把沉淀物溶解到同樣體積的水中，然后再離心一次，同樣把沉淀物溶解到同樣體積的水中，使得溶液中的鹽濃度降低10000倍；把上述得到的溶液和醇以不同比例混合通過測量吸收譜觀察其聚集情況；通過把離心兩次的金屬納米顆粒溶液和醇溶液以I比9的比例混合，向上述溶液中加入不同量的第一次離心的上清液和硝酸鈉溶液，觀察溶液中金屬納米顆粒的聚集情況。
[0038]本發(fā)明將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液優(yōu)選通過離心或透析的方法除去溶液中多余的鹽，得到單分散的納米粒子水溶液。所述的檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子的粒徑優(yōu)選為10?80nm,更優(yōu)選為10?20nm。所述的朽1檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液優(yōu)選為檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
[0039]本發(fā)明對檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子來源沒有特殊限制，優(yōu)選為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備，所述的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液優(yōu)選包括以下步驟:
[0040]將檸檬酸鈉溶液和硝酸銀溶液混合，得到混合溶液，所述的混合溶液中，檸檬酸鈉的物質(zhì)的量濃度優(yōu)選為0.007mol/L，硝酸銀的物質(zhì)的量濃度優(yōu)選為0.001mol/L ；
[0041]將硼氫化鈉溶液加入到上述混合溶液中，硼氫化鈉物質(zhì)的量濃度優(yōu)選為I μ mol/L，優(yōu)選反應(yīng)4?6分鐘，更優(yōu)選為5分鐘，得到反應(yīng)溶液，然后將反應(yīng)溶液迅速加熱至沸，優(yōu)選在100°C下反應(yīng)30分鐘，冷卻室溫，得到檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
[0042]按照本發(fā)明，本發(fā)明對所述的拉曼分子沒有特殊限制，即滿足與檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子具有親和性的拉曼分子都可以，優(yōu)選為對巰基苯甲酸(4-MBA)或二硫二硝基苯甲酸(DTNB)，所述的將拉曼分子加入之前，優(yōu)選先將拉曼分子溶解在醇溶液中，得到拉曼分子溶液，所述的醇優(yōu)選為乙醇，所述的拉曼分子的濃度優(yōu)選為0.lmmol/L，然后將拉曼分子溶液加入到上述單分散的納米粒子水溶液中攪拌反應(yīng)，所述的攪拌時間優(yōu)選為2?24小時，然后優(yōu)選通過離心或透析的方法出去溶液中多余的鹽和拉曼分子，得到拉曼分子修飾的納米粒子水溶液，所述的拉曼分子溶液與單分散的納米粒子水溶液的體積比優(yōu)選為1:(100?1000);將拉曼分子修飾的納米粒子水溶液與醇溶液混合，得到混合溶液；本發(fā)明所述的拉曼分子修飾的納米粒子水溶液和醇溶液的體積比大于1:3即可，沒有特殊限制，優(yōu)選為1:4。所述的醇溶液優(yōu)選為乙醇溶液或異丙醇溶液，最優(yōu)選為異丙醇溶液。
[0043]本發(fā)明步驟三所述的先將氨水加入混合溶液中，所述的加入氨水調(diào)節(jié)混合溶液的PH值大于9，然后在混合溶液中再加入正硅酸乙酯(TEOS)攪拌，本發(fā)明在混合溶液中加入TEOS之前，先將TEOS溶于異丙醇溶液中，所述的對TEOS的濃度沒有特殊限制，所述TEOS為溶解在異丙醇中的物質(zhì)的量濃度優(yōu)選為lOmmol/1的溶液，所述的攪拌時間優(yōu)選為12-18小時。本發(fā)明TEOS的加入量取決于包覆殼層的厚度，殼層越厚，所需正硅酸乙酯的量越多。
[0044]按照本發(fā)明，步驟四所述的將反應(yīng)混合物離心、溶解，優(yōu)選具體步驟為:將反應(yīng)混合物離心，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)幾次，更優(yōu)選重復(fù)三次，以能除去溶液中多余的雜志，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆貴金屬納米晶。
[0045]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的二氧化硅包覆金屬納米晶的制備方法進行詳細描述。
[0046]實施例1檸檬酸根修飾的粒徑為25nm的銀納米粒子溶液的制備:
[0047]將檸檬酸鈉水溶液與硝酸銀水溶液混合置于冰水浴中，得到混合溶液，所述的混合溶液中，檸檬酸鈉與硝酸銀的物質(zhì)的量濃度分別為0.007mol/L和0.001mol/L ；
[0048]將硼氫化鈉加入到上述混合溶液中，使硼氫化鈉物質(zhì)的量濃度為I μ mol/L ;高速攪拌，反應(yīng)5分鐘,得到反應(yīng)溶液；
[0049]將所述反應(yīng)溶液迅速加熱到100°C，反應(yīng)0.5小時后冷卻，得到檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
[0050]實施例2
[0051]將實施例1得到的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液4mL，以8500rpm的離心速度離心15分鐘，取出上清液備用，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到離心I次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液；
[0052]將上述得到的離心I次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液分別與不同量乙醇溶液混合(水:乙醇=1:0，1:4，1:7，I:9),30分鐘以后檢測其吸收光譜(如圖1所示)；
[0053]將上述得到的離心I次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液4mL，再次以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到離心2次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液；
[0054]將上述得到的離心2次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液分別與不同量乙醇溶液混合(水:乙醇=1:0，1:4，1:7，I:9),30分鐘以后檢測其吸收光譜(如圖2所示)；
[0055]將離心2次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液與乙醇以1:9的比率混合，配置4個溶液，然后把第一次離心得到的不同含量的上清液(O、10uL、50uL、IOOuL)分別加入到上述溶液中，30分鐘以后檢測其吸收光譜(如圖3所示)；
[0056]將離心2次的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液與乙醇以1:9的比率混合，配置3個溶液，然后把不同量的硝酸鈉溶液(0、50uL、100uL)加入到上述溶液中，30分鐘以后檢測其吸收光譜(如圖4所示)；
[0057]對上述制備的溶液吸收光譜進行分析，圖1為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心一次(溶液中的鹽濃度稀釋100倍)后得到的水溶液在不同水醇混合溶液中的紫外可見吸收光譜；
[0058]圖2為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次(溶液中的鹽濃度稀釋10000倍)后得到的水溶液在不同水醇混合溶液中的紫外可見吸收光譜；圖3為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次(溶液中的鹽濃度稀釋10000倍)后得到的水醇混合溶液加入不同量的離心上清液的紫外可見吸收光譜；圖4為本發(fā)明實施例2提供的檸檬酸根修飾的銀納米粒子離心兩次后得到的水醇混合溶液加入不同量的NaNO3后的紫外可見吸收光譜；
[0059]圖1和圖2表明離心次數(shù)增加以后，銀納米粒子開始完全溶解于醇溶液，表明檸檬酸根穩(wěn)定的金屬納米晶不溶于醇，其中醇并不是關(guān)鍵因素，離心過程改變的是溶液中鹽的濃度(離心一次，鹽的濃度降低100倍；離心兩次鹽的濃度降低10000倍)(參見圖3和圖4)。上述的結(jié)果證實只要除去溶液中多余的鹽，既可以實現(xiàn)對金屬納米晶的直接二氧化硅包覆。
[0060]實施例3
[0061]取實施例1制備的4mL檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到單分散的納米粒子水溶液；
[0062]將對巰基苯甲酸(4-MBA)溶解到乙醇溶液中得到濃度為0.lmmol/L4-MBA乙醇溶液；
[0063]將40 μ L4-MBA乙醇溶液加入到4mL單分散的納米粒子水溶液中，攪拌反應(yīng)過夜，將溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到4-MBA修飾的SERS標記物；
[0064]將上述4-MBA修飾的SERS標記物2mL和8mL的異丙醇溶液混合，得到混合溶液；
[0065]將氨水100 μ L加入到上述混合溶液中攪拌反應(yīng)10分鐘，然后將1.2mL的正硅酸乙酯的異丙醇溶液(10mmol/L)加入到上述溶液中，攪拌18小時，得到反應(yīng)混合物；
[0066]將反應(yīng)混合物8500轉(zhuǎn)/分鐘下離心15分鐘，棄去上清液，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)三次，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0067]圖5為本發(fā)明實施例3提供的對巰基苯甲酸(4-MBA)修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖，圖5說明了 4-MBA已經(jīng)成功的修飾到銀納米粒子的表面。
[0068]圖9為本發(fā)明實施例3提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的拉曼光譜圖，圖9說明了包覆二氧化硅以后并不改變SERS標記物的拉曼光譜。
[0069]實施例4
[0070]取實施例1制備的4mL檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到單分散的納米粒子水溶液；
[0071]將二硫二硝基苯甲酸(DTNB)溶解到乙醇溶液中得到濃度為0.1mmoI/LDTNB乙醇溶液；
[0072]將200 μ LDTNB乙醇溶液加入到4mL單分散的納米粒子水溶液中，攪拌反應(yīng)過夜，將溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到DTNB修飾的SERS標記物；
[0073]將上述DTNB修飾的SERS標記物2mL和8mL的異丙醇溶液混合，得到混合溶液；
[0074]將氨水100 μ L加入到上述混合溶液中攪拌反應(yīng)10分鐘，然后將1.2mL的正硅酸乙酯的異丙醇溶液(10mmol/L)加入到上述溶液中，攪拌18小時，得到反應(yīng)混合物；
[0075]將反應(yīng)混合物8500轉(zhuǎn)/分鐘下離心15分鐘，棄去上清液，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)三次，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0076]圖6為本發(fā)明實施例4提供的二硫二硝基苯甲酸(DTNB)修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖，圖6說明了 DTNB已經(jīng)成功的修飾到銀納米粒子的表面。
[0077]實施例5[0078]按照以下步驟制備DTNB和4-MBA修飾的銀納米晶SERS標記物:
[0079]取實施例1制備的4mL檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到單分散的納米粒子水溶液；
[0080]將DTNB和4-MBA分別溶解到乙醇溶液中得到濃度為0.lmmol/L4_MBA和0.1mmol/LDTNB乙醇溶液；
[0081]將40 μ L4-MBA乙醇溶液加入到4mL單分散的納米粒子水溶液中，攪拌反應(yīng)2小時，然后再加入200 μ LDTNB乙醇溶液，攪拌反應(yīng)過夜，將溶液以8500rpm的離心速度離心15分鐘，棄掉上清液，把沉淀物重新分散到4mL去離子水中，得到DTNB和4-MBA修飾的SERS標記物；
[0082]將上述DTNB和4-MBA修飾的SERS標記物4mL和16mL的異丙醇溶液混合，得到混合溶液；
[0083]將氨水溶液200 μ L加入到上述混合溶液中攪拌反應(yīng)10分鐘，
[0084]將1.2mL的正硅酸乙酯的異丙醇溶液(lOmmol/L)加入到上述溶液中，攪拌18小時，得到反應(yīng)混合物；
[0085]將反應(yīng)混合物8500轉(zhuǎn)/分鐘下離心15分鐘，棄去上清液，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)三次，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子。
[0086]圖7為本發(fā)明實施例5提供的DTNB和4-MBA修飾的SERS標記物銀納米粒子的拉曼光譜圖，圖7說明了 DTNB和4-MBA已經(jīng)成功的修飾到銀納米粒子的表面。
[0087]對本實施例5所制備的二氧化硅包覆的SERS標記物進行分析，圖8為實施例5所提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的掃描電鏡圖(A圖為MBA/Ag@Si02，B圖為DTNB/Ag@Si02)，圖8說明了 DTNB和MBA已經(jīng)成功的修飾到銀納米粒子的表面。
[0088]圖10為實施例5所提供的二氧化硅包覆的表面增強拉曼標記物納米粒子的拉曼光譜圖，圖10說明了包覆二氧化硅以后并不改變SERS標記物的拉曼光譜。
[0089]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，包括: 步驟一:將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液去除多余的鹽，得到單分散的納米粒子水溶液； 步驟二:將拉曼分子加入到上述單分散的納米粒子水溶液中，得到拉曼分子修飾的納米粒子水溶液，將拉曼分子修飾的納米粒子水溶液與醇溶液混合，得到混合溶液； 步驟三:將氨水和正乙酸乙酯加入到步驟二所述的混合溶液中，攪拌，得到反應(yīng)混合物； 步驟四:將步驟三得到的反應(yīng)混合物離心、溶解，得到二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的將檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液通過離心或透析的方法除去多余的鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的朽1檬酸根修飾的貴金屬納米粒子的粒徑為10?80nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的拉曼分子為對巰基苯甲酸或二硫二硝基苯甲酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的醇溶液為異丙醇溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的檸檬酸根修飾的貴金屬納米粒子溶液為檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液的制備方法，包括: 將檸檬酸鈉溶液和硝酸銀溶液混合，得到混合溶液； 將硼氫化鈉溶液加入到上述混合溶液中，反應(yīng)，得到檸檬酸根修飾的銀納米粒子溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子的制備方法，其特征在于，所述的步驟四將反應(yīng)混合物離心、溶解，具體步驟為:將反應(yīng)混合物離心，沉淀物溶解到乙醇中，再離心，重復(fù)幾次，最后將沉淀物溶解到去離子水或乙醇中，得到二氧化硅包覆表面增強拉曼標記物納米粒子。
【文檔編號】G01N21/65GK103868907SQ201410035761
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】李曉坤, 張友林, 劉曉敏, 涂浪平, 常鈺磊, 孔祥貴 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所