一种表面增强拉曼光谱基底及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种表面增强拉曼光谱基底及制备方法。
【背景技术】
[0002]拉曼光谱具有非破坏性以及受水干扰小等优势，并且可以在活体细胞、组织以及生物液体等复杂环境中获取信号，因此在诊断中的应用越来越受到重视。但是，常规拉曼光谱的灵敏度较低，这也制约了拉曼光谱的应用范围。随着纳米技术的发展，利用吸附在粗糙纳米结构表面的金属化合物使被测物的拉曼散射效应产生极大的增强，提高检测灵敏度，使表面增强拉曼光谱具有广泛的应用前景。
[0003]目前，表面增强拉曼光谱基底的制备方法很多，但大多存在工艺复杂、成本高、稳定性差、拉曼增强效应不强等问题。因此，制备一种方法简单、使用方便、稳定性良好、信号放大效果好的表面增强拉曼光谱基底仍然十分重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种表面增强拉曼光谱基底。
[0005]本发明的第二个目的是提供一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法。
[0006]本发明的技术方案概述如下:
[0007]一种表面增强拉曼光谱基底，包括壳聚糖纳米粒，所述壳聚糖纳米粒表面通过共价键连接有纳米金颗粒。
[0008]纳米金颗粒形貌以球形或棒形为好，也可以采用正方体，三角形等。
[0009]一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，包括如下步骤:将壳聚糖纳米粒水溶液与纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，所述壳聚糖纳米粒水溶液的浓度为l-4g/L，所述纳米金颗粒水溶液的浓度为l_4nmol/L。
[0010]上述步骤优选的是:将壳聚糖纳米粒水溶液与纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率20-100W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声2-6分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析20-28小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液，所述壳聚糖纳米粒水溶液的浓度为l_4g/L，所述纳米金颗粒水溶液的浓度为l_4nmol/L。
[0011]本发明的方法简单易行，无需大型仪器设备，制得的一种表面增强拉曼光谱基底稳定性良好，具有优异的拉曼信号放大效果。
【附图说明】
[0012]图1为棒状纳米金和实施例1制备的表面增强拉曼光谱基底的紫外-可见光谱图。
[0013]图2为透射电子显微镜观察棒状纳米金和实施例1制备的表面增强拉曼光谱基底形貌。
[0014]图3为透射电子显微镜观察实施例2制备的表面增强拉曼光谱基底形貌。
[0015]图4为结晶紫的拉曼光谱图，其中a为5 μΜ结晶紫滴于实施例1制备的表面增强拉曼光谱基底膜上；b为5mM单纯结晶紫；c为5 μΜ单纯结晶紫。
【具体实施方式】
[0016]下面各实施例所使用的壳聚糖纳米粒，采用中国专利CN 201410113595.1发明名称为壳聚糖衍生物纳米粒子和载药纳米粒子及制备方法中实施例6制备的壳聚糖纳米粒子，这是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作限制，实验证明，用中国专利CN 201410113595.1的其它实施例生产的壳聚糖纳米粒也可以用于本发明，另外，凡表面有巯基的壳聚糖纳米粒也可以用于本发明。
[0017]下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0018]实施例1
[0019]一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，包括如下步骤:
[0020]将2g/L壳聚糖纳米粒水溶液与2nmol/L棒形纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率50W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声6分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析24小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液。
[0021]用紫外-可见分光光度计扫描在400-1000nm波长范围内的吸收峰，以2nmol/L棒形纳米金溶液为对照，如图1所示，(a)为棒形纳米金的紫外-可见光谱图，(b)为表面增强拉曼光谱基底的紫外-可见光谱图。棒形纳米金固定于壳聚糖纳米粒表面引起了特征吸收峰蓝移。
[0022]透射电子显微镜观察样品形貌，图2(a)为棒形纳米金的透射电子显微镜图；(b)为表面增强拉曼光谱基底的透射电子显微镜图。
[0023]壳聚糖纳米粒表面是巯基，与纳米金颗粒结合成金-硫键，是共价键。
[0024]实施例2
[0025]一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，包括如下步骤:
[0026]将4g/L壳聚糖纳米粒水溶液与lnmol/L棒形纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率20W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声4分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析20小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液。
[0027]透射电子显微镜观察样品形貌，图3为表面增强拉曼光谱基底的透射电子显微镜图，棒形纳米金颗粒环绕排列在壳聚糖纳米粒表面。
[0028]实施例3
[0029]一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，包括如下步骤:
[0030]将lg/L壳聚糖纳米粒水溶液与4nmol/L球形纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率100W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声2分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析28小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液。
[0031]实施例
[0032]一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，包括如下步骤:
[0033]将2g/L壳聚糖纳米粒水溶液与2nmol/L球形纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率80W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声4分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析24小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液。
[0034]效果实验
[0035]将实施例1制备的一种表面增强拉曼光谱基底的水溶液滴于石英玻璃片上，自然风干制成基底膜。以结晶紫为探针分子，分别检测浓度为5 μΜ和5mM的单纯结晶紫的拉曼光谱图，将5 μΜ结晶紫滴于基底膜上检测拉曼光谱图。如图4所示，结晶紫的拉曼光谱效应得到了很大的增强。
【主权项】
1.一种表面增强拉曼光谱基底，包括壳聚糖纳米粒，其特征是所述壳聚糖纳米粒表面通过共价键连接有纳米金颗粒。
2.权利要求1一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法，其特征是包括如下步骤:将壳聚糖纳米粒水溶液与纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，所述壳聚糖纳米粒水溶液的浓度为l_4g/L，所述纳米金颗粒水溶液的浓度为l-4nmol/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征所述步骤是:将壳聚糖纳米粒水溶液与纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，在功率20-100W的条件下探头超声，脉冲时间2秒，间歇时间2秒，共超声2-6分钟，将混合液移入截留分子量8000-14000Da的透析袋中，纯水透析20-28小时，透析袋中的液体即为表面增强拉曼光谱基底的水溶液，所述壳聚糖纳米粒水溶液的浓度为l_4g/L，所述纳米金颗粒水溶液的浓度为l-4nmol/L。
【专利摘要】本发明公开了一种表面增强拉曼光谱基底及制备方法，一种表面增强拉曼光谱基底，包括壳聚糖纳米粒，其特征是所述壳聚糖纳米粒表面通过共价键连接有纳米金颗粒。一种表面增强拉曼光谱基底的制备方法是：将壳聚糖纳米粒水溶液与纳米金颗粒水溶液按体积比为1:1的比例混合，所述壳聚糖纳米粒水溶液的浓度为1-4g/L，所述纳米金颗粒水溶液的浓度为1-4nmol/L。本发明的方法简单易行，无需大型仪器设备，制得的一种表面增强拉曼光谱基底稳定性良好，具有优异的拉曼信号放大效果。
【IPC分类】G01N21-65
【公开号】CN104777147
【申请号】CN201510174912
【发明人】张其清, 段瑞平, 关嫚, 寇瑞花, 刘英杰
【申请人】中国医学科学院生物医学工程研究所
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月14日