（分析化学专业论文）金纳米微粒与某些药物小分子相互作用的分子光谱及其分析应用研究.pdf

摘要 曼曼皇蔓璺邕l l l l l l i 蔓黛黑篁皇皇曼蔓! ! 曼曼獬鼎掌蔓量曼曼曼皇皇葛攀燃鹫蔓兰蔓舅 金纳米微粒与某些药物小分子相互作用的分 子光谱及其分析应用研究 分析化学专业研究生鲁群岷 指导教师刘绍璞教授 摘要 金绒朱微粒是一类壤要的纳米毒季料，因其其鸯独特的物理一纯学蛙壤在许多馁域巾袭现出 潜在静琏辩价值，；| 莛7 入稍浓厚静磷究兴趣，在纳米微粒的分折藏翔研究方嚣占窍十分重 要的地位。近年来，共振r a y l e i g h 散射( r e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g ，r r s ) 技术作为新兴 的、简便的、商灵敏的分析技术受到人 f 】的广泛关注目前，金纳张微粒不作化学修饰直接 捧搽铮笑攘壤弱教瓣法穗拐步应矮子擞糖夫分子、碱健袋辩，籀裹予褒蘑活性裁綦l 整药臻 的研究和测定。髓着研究的不断深入和发展，发现金纳米微粒作探钟分子光谱法c 如共振瑞 利散射法、共振非线性敞射法、分光光度法和荧光法镣) 测定药物灵敏度较其它试剂测定同 样药物的哭敏度离数倍至一个数量级，遮裁为某些痰鼙药物的测定载遮7 条体，也为金霸米 微粒在分孑光谱顿域豹研究开拓了更广潮豹空间本文在国家自然科学基金的资勃下，利j j 共振瑞利散射，共振非线性散射光谱并结合透射电子鼗微镜技术以及紫外一可见吸收光谱和荧 光光谱，从分子水平的艨次研究7 金纳米微粒与某些药物小分子相互作用的过程，桃理以及 势辑应麓耩究舜发了粪接铡露金纳_ ；l 乏皴粒终搽铮，薅餐、抉速，炙敏遥测定慧霹：炎筑癌药 物表柔比爨薅、博来霉素豢广谱性抗肿瘸抗生素，黄遂索、以及药物妲甲蓝的分子光谱新方 法主要研究体系如下： l 。金纳米赣牧作探铮共擐瑞裂数射法溅定菜些慧玮类抗癌药辏 在近中谯鬣弱碱性介质中，佥纳米微粒与袭柔眈星( e p i ) ，柔红霉素( 黼曝) 和米托慧醌( m x d 等 葸环类抗嬲药物借静电引力。疏水作用力结合，形成粒径更大的聚集体，导致共振瑞利散射 ( r r s ) 的最蔫增强并产生新盼r r s 光谱，三种结合产物的蹑大r r s 峰均位于3 1 3n m 附近。并 在5 1 0 6 1 0 蕊之露鸯一宽靛教囊| 带。莛数鸯| 强瘦( a ，) 与三拜挠瘾菸物的浓菠蠡梵矗三跑，对 e p i 、d n r 和m x t 的线性范围分别为0 0 0 9 0 5 0 ，o 0 1 0 0 7 0 和o 0 3 0 一1 2 0 鸺一m l ，它们 的检出限( 3 a ) 分别为2 7 。3 1 和9 0 n g m l 一。文中研究了适宜的反应祭f 1 ：及分析化学性质。并 比较研究了反赢产物鲍嗷牧、荧光枣lr r s 毙诿特征，攒魏发襞了一种耀r r s 技术灵敬、楚霞， 侠速测定慧环类抗癌药物的新方法 两南大产硕t 学位论文 2 金纳米微粒与葸环类抗癌药物的结合作_ i l j 对倍频散射和二级散射的影响及其分析应用 研究了金纳米微粒与表柔比星( e p i ) 、柔红霉素( d n r ) 和米托葸醌( m x t ) 等蒽环类抗生素之 间相互作用的二级散射( s o s ) 和倍频散射( f d s ) 光谱。考察了其光谱特征、影响因素、适宜的 反麻条件和共存物质的影i i j 。其中s o s 法灵敏度更高，它对表柔比星、柔红霉素和米托总醌 的检出限分别为3 3 、3 8 和5 2n g m l 。而其线性范嗣分别为0 o l i 0 5 、0 0 1 3 0 5 和0 0 1 7 0 8l a g m l 据此提出了一种刚s o s 技术测定葸环类抗癌药物的新方法 3 金纳米微粒作探针高灵敏共振瑞利散射法测定博米霉素和平阳霉素抗生素 在p h2 5 7 0 介质中，金纳米微粒与博来霉素( b l m a 2 ) 和平阳霉素( b l m a 5 ) 等抗生 索反应形成聚集体。导致共振瑞利散射( r r s ) 的显著增强并产生新的m 峪光谱，其散射强度( a d 与两种抗癌药物的浓度成正比对b l m a z 币i b l m a 5 的线性范围均为0 0 0 8 0 4 8 和o 0 0 8 一 o 4 8 腭札，它们的检出限( 3 0 ) 分别为1 6 和1 7n g m l 据此发展了一种用金纳米微粒作 探针高灵敏r r s $ 9 定博来霉素类抗生素的新方法应用于人血清及尿液中b l m a 5 , i i b l m a 2 的 测定。回收率在9 7 3 一1 0 2 之间本文研究了反应产物的r r s 光谱特征。适宜的反应条件及分 析化学性质探讨了聚集体的形成和散射增强的原因。 4 用金纳米微粒分光光度法测定小檗碱 在p h3 0 4 7 的柠檬酸钠盐酸缓冲溶液中，当金纳米微粒与盐酸小檗碱( b e r c i ) 作用 形成结合产物时溶液颜色由红变蓝，并使吸收光谱发生变化，最大吸收波长从5 1 8n n l 红移至 6 6 0 r i m , 丑达1 4 2s l n ，显色反应具有高灵敏度。摩尔吸光系数( o ) 为1 8 6 x 1 0 5 l m o l 4 c m 1 ，小檗碱浓度在2 o l 矿3 2 2 x l o * m o l - l - 的范围内遵循比尔定律据此建立了用金纳米微 粒分光光度法测定小檗碱的新方法该方法灵敏度高，选择性较好，且简便快速，可用于某些 药物及血清和尿样中小檗碱的测定 5 金纳米微粒作探针共振瑞利散射光谱法测定亚甲蓝 在一种含柠檬酸盐的溶液中。柠檬酸根阴离子自组装于带正电荷的金纳米微粒表面，使 金纳米微粒成为一种被柠檬酸根包裹的带负电荷的超分子化合物在p h6 5 9 5 的中性或弱 碱性介质中。它可与贬甲蓝( m b ) r i 离子借静电引力，疏水作用力结合。形成粒径更大的聚集体 ( 平均粒径从1 2n n l 增至2 0n m ) 这种聚集体的形成在引起金纳米的等离子体吸收带明显红 移( x = 1 4 4 r a n ) 的同时。共振瑞利散射( r r s ) 显著增强并且倍频散射( f d s ) 和二级散射 ( s o s ) 等共振非线性散射也有较人的增强，最人散射峰分别位于3 7 1n l n ( r r s ) ，2 8 0 m s ( f d s ) 和5 4 0n i n ( s o s ) 在适当条件下，散射强度( a i ) 与亚甲监的浓度成上e 比。其中r r s 法灵敏 度最高，因此金纳米微粒可作为测定眶甲蓝的高灵敏r r s 探针，它对哑甲蓝的检出限为2 1 1 7 n g m l ，方法简便快速且有较好的选择性，可用下血液中旺甲蓝的测定，文中还结合量子化 学方法讨论了有关反应机理和r r s 增强的原因 关键词：金纳米微粒共振瑞利散射共振非线性散射分光光度法 i i a b s t r a c t ! ! 自! ! ! ! ! s 目! ! ! ! ! ! ! ! 耀i i i i ii i i i i , i= a s t u d y o nt h em o l e c u l es p e c t r u mo ft h ei n t e m a t i o n so fg o l d n a n o p a r t i c l ew i t hs o m ed r u g s s m a l lm o l e c u l a r c o m p o u n d sa n d t h e i ra n a l y t i c a la p p l i c a t i o n m a j o r ：a n a l y t i c a lc h e m i s t r ya u t h o r ：q u n m i nl u s u p e r v i s o r ：p r o s l i us h a o p u a b s t r a c t t h eg o l dn a n o p a r t i c l ei sak i n do fi m p o r t a n tn a n o p a r t i c l em a t e r i a l ，w h i c hs h o w st h ep o t e n t i a l a p p l i e dv a l u eb e c a u s eo f i t se s p e c i a lp h y s i c a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r i e s , h a si n s p i r e dp e o p l e sg r e a t i n t e r e s tt os t u d yi t i th a sa c t e dav e r yv i t a lr o l ei nt h ea n a l y t i c a la p p l i c a t i o ns t u d yo f u n n o p a r t i c t e i n r e c e n tt e ny e a r s ，r e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g ( 附塔) t e c h n i q u eh a sa t t r a c t e dm o 地a n dl n o r e a t t e n t i o n sb e c a u s eo fi t sh i g hs e n s i t i v i t y , s i m p l i c i t ya n dg o o ds e l e c t i v i t y rh a sb e e nu s e df o r s t u d y i n ga n dd e t e c t i n go fb i o l o g i c a lm a e r o m o l e c a l e s , b a s i cd y e s , c a t i o n i cs m f a e t a n t sa n ds 嘲e d r u g sw i t hu n m o d i f i e dg o l dn a n o p a r t i c l ep r o b e s w i t ht h ed e v e l o p m e n ta n df l i t t e rs t u d y ，o n e f o u n dt h a tt h es e n s i t i v i t yo fm o l e c u l a rs p e c t r u md e t e c t i n gd r u g sw i t hg o l dn a n o p a r t i c l ep r o b ei s m a n yt i m e so rt e nt i m e sh i 痨e ft h a nt h o s eo f o t h e rr e a g e n t s , t h i sm a d ed e t e r m i n a t i o no f s o m et r a c e d r u g sb c g o m ep o s s i b l e , a n de x p l o i t e dt h e 街懈s p a c et os t u d yg o l dn a n o p a r t i c l ei nm o l e c u l a r s p e c t r u ma r e a s u p p o r t e db yt h en a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a , t h i sa r t i c l e i n v e s t i g a t e st h ep r o c e s s , m e c h a n i s ma n da n a l y t i c a la p p l i c a t i o nb e t w e e nt h eg o l dn a n o p a m e l ea n d s o r u ed m g as m a l lm o l e c u l a rc o m p o u n d s 融t h em o l e c u l a rl e v e lw i t h , s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g s p e c m m a , r e s o n a n c en o n l i n e a rs c a t t e r i n gs p e c t r u m , a n dc o m b i n i n gt h et r a n s m i s s i o ne l e c t r o n m i c r o s c o p e ，u v - v i sa b s o r p t i o na n df h i o r e s c e n c em e t h o d b a s e d0 1 1s o m es i m p l e , r a p i da n dh i g h l y s e n s i t i v em o l e c u l a rs p e c t r u m 羁e wm e t h o d sf o rt h ed e t e r m i n a t i o no fa n t h r s c y e l i n ea n t i c a n c e rd r u g s u c ha se p i r u b i e i ne ta 1 b l e o m y c i n sa n t i e a n c e ra n t i b i o t i c s , b e r b e r i n ea n dd r u gm e t h y l e n eb l u ew i m g o l dn a n o p a r t i c l ep r o b e m a i ni n v e s t i g a t e ds y s t e ma r cl i s t e da sf o l l o w ： 1 r e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n gm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fs o m ea n t h r a c y c l i n ea n t i e a n e e r d r u g sw i t hg o l dn a n o p a r t i c l ep r o b e i nan e u t r a lo rw e a ka l k a l i n em e d i u m t h eg o l dn a n o p a r t i c l ec a l lc o m b i n ew i t l la na n t h r a c y c l i n e a n t i c a n c e rd r u gs u c ha se p i m b i c i n ，d a u n o r u b i c i no rm i t o x a n t m n eb yt h ev i r t u eo fe l e c t r o s t a t i ca n d h y d r o p h o b i ci n t e r a c t i o n ，f o n m n ga g g r e g a t ew i t hb i g g e rd i a m e t e r s a sar e s u l t , t h et c s o l l a n e e r a y l e i g hs c a t t e r i n g ( r r s ) w a se n h a n c e dg r e a d y , a n dan e wr r ss p e c t r u ma p p e a r e d t h em a x i m u m 1 1 i 两南大学硕十学位论文 r r ss i g n a l so ft h r e ei o n - a s s o c i a t i o nc o m p l e x e sw e r ea l ll o c a t e da ta b o u t3 1 3l u n ，a n dt h e r ew e r e a n o t h e rw i d es c a t t e r i n gs t r i pb e t w e e n5 1 0 6 1 0n n l t h e r ew a sal i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e r i l si n t e n s i t ya n dt h ed r u gc o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g eo f0 0 0 9 o 5f o re p i r u b i c i n o 0 1 0 0 7f o r d a n n o r a b i c i na n do 0 3 0 1 2l a g m l f o rm i t o x a n t r o n e r e s p e c t i v e l y t h e i rd e t e c t i o nl i m i t s ( 3 叮) f o rt h r e ed r u g sw e r e2 7f o re p i r u b i c i n 3 if o rd a u n o r u b i c i na n d9 0n g 。m l f o rm i t o x a n t r o n e i n t h i sw o r k ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ea b s o r p t i o n ，f l u o r e s c e n c ea n dr r ss p e c t r a ，t h eo p t i m u m c o n d i t i o n so ft h er e a c t i o na n dt h ep r o p e a i e so fa n a l y t i c a lc h e m i s t r yw e r ei n v e s t i g a t e d as e n s i t i v e ， s i m p l ea n dn e wm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fa m h r a c y c l i n ea n t i c a n c e rd r a g sb a s e do nr r sh a s b e e nd e v e l o p e d 2 e f f e c t so fi n t e r a c t i o no fg o l dn a n o p a r t i c l ew i t h $ o m ea n t h r a c y c l i n ea n t i c a n c e rd r u g so n s c c o n d - o r d e rs c a t t e r i n ga n df r e q u e n c yd o u b l i n gs c a t t e r i n ga n dt h e i ra n a l y t i c a la p p l i c a t i o n t h es e c o n d - o r d e rs c a t t e r i n g ( s o s la n df r e q u e n c y d o u b l i n gs c a t t e r i n g ( f d s ) s p e c t r af o rt h e i n t e r a c t i o no fg o l d n a n o p a r t i c l e a n da l i a n t h r u c y c l i n ea n t i c a n c e rd r u gs u c ha se p i r u b i c i n , d a u n o r u b i c i no rm i t o x a n t r o n ea r es d u t i e d t h es p e c t r ac h a r a c t e r i s t i c s ，t h ee f f e c tf a c t o r s ，t h eo p t i m u m c o n d i t i o n so ft h er e a c t i o na n dt h ei n f l u e n c eo ff o r e i g ns u b s t a n c e sh a v eb e e ni n v e s t i g a t e d t h e s e n s i t i v i t y o f s o s m e t h o d w a s h i g h e r t h a n t h o s e o f f d s t h e d e t e c t i o n l i m i t s f o r t h r e ea n t h r a c y c l i n e a n t i c a n c e rd r u g sw e r e3 3f o re p i r u b i c i n ，3 8f o rd a u n o m b i c i na n d5 2n g 。m l f o rm i t o x a n t r o n e t h e r ew a sal i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es o si n t e n s i t ya n dt h ed r u gc o n c e n t r a t i o ni nt h er a n g eo f 0 0 1 1 0 5f o re p i r u b i c i n 0 0 1 3 0 5f o rd a u n o r u b i c i na n d0 0 1 7 一o 8p - g 。m l 1f o rm i t o x a n t r o n e , r e s p e c t i v e l y as e n s i t i v e 。s i m p l ea n dn e wm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fa n t h r a c y c l i n ea n t i c a n c e r d r u g sb a s e do ns o s h a sb e e nd e v e l o p e d 3 h i g h l ys e n s i t i v er e s o n , m q c er a y l e i g hs c a t t e r i n gm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fb l e o m y c i n a sa n d b l e o m y c i n a 2w i t hg o l dn a n o p a r t i c l e i nap h2 5 7 0m e d i u m , t h eg o l dn a n o p a r t i c l ec a l lc o m b i n ew i t ha na n t i c a n c e rd r u gs u c ha s b l e o m y c i n a 2 ( b l m a 2 ) a n db l e o m y c i n a s ( b l m a 5 ) ，f o r m i n ga g g r e g a t ew i t hb i g g e rd i a m e t e r s a sa r e s u l t t h er e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g ( r r s ) w a se n h a n c e dg r e a t l y , a n dan e wr r ss p e c t r u m a p p e a l e d t h e r ew a sal i n e a rr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h er r si n t e n s i t ya n dt h ed r u gc o n c e n t r a t i o ni n t h er a n g eo fo 0 0 8 - 0 6 4f o rb l m a 2a n d0 0 1 6 0 2 4f o rb l m a s r e s p e c t i v e l y t h e i rd e t e c t i o nl i m i t s ( 3 0 ) f o r t h e t w o d r u g s w e r e l 6 f o r b l m a 2 a n d l 7 n g m l 。f o r b l m a s i t i sa p p l i e d t o d e t e r m i n e t h eb l m a sa n db l m a 2i ns e r u ma n du r i n es a m p l e s t h er e c o v e r yr a n g ef r o m9 7 3 t o1 0 2 0 i n t h i sw o r k ，t h es p e c t r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h er r s ，t h eo p t i m u mc o n d i t i o n so ft h er e a c t i o na n dt h e p r o p e r t i e so fa n a l y t i c a lc h e m i s t r ya r ei n v e s t i g a t e d t h ef o r m a t i o no fa g g r e g a t e sa n dt h er e a s o n so f e n h a n c e dr e s o n a n c es c a t t e r i n ga r ed i s c u s s e d 4 h i 曲l ys e n s i t i v es p e c t r o p h o t o m e t r i em e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fb e r b e r i n ew i t hg o l d a b s t r a c t n a n o p a r t i c t e 融p h3 0 4 7n a c 涵o p 珏c lb u f f e rs o l u t i o n ，t h eg o l d 蜊i c t ei a c f 5w i t hb e r b e r i n e h y d r o c h l o f i d et of o r mab i n d i n gp r o d u c t a st h er e s u l t , t h ec o l o ro fs o l u t i o nc h a n g e dt ob l u ef r o m r e d a n dt h ea b s o r p t i o ns p e c t r aw a sc h a n g e dal o t t h em a x i m u ma b s o r p t i o nw a v e l e n g t hr e ds h i nt o 6 6 0n n lf r o m5 1 8r i m ( a 五= 1 4 2a m ) ，下h 扭r e a c t i o nh a sh i g h l ys e n s i t i v i t y , = l ，8 6 l o s l t o o l “4 c m w h i c hi so b e y e db e e rl a wa m o n gt h ec o n c e n t r a t i o no f b e r e r i n ei n2 o l 扩3 2 2 l 矿m o l l a n dt h i sm e t h o dh a sa l s og o o ds e l e c t i v i t y , s oah i g h l ys e n s i t i v e s i m p l en e w s p e c t r o p h o t o m e t r i cm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fb e r b e r i n bw i t hg o l dn a n o p a r t i c l eh a sb e e n d e v e l o p e d t h em e t h o dc a nb ea p p l i e dt od e t e r m i n a t i o no f b e r b e r i n ei ns o m em e d i c a m e n t s 5 r e s o n , l c er a y l e i g hs c a t t e r i n gs p e c t r a lm e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fm e t h y l e n eb l u ew i t hg o l d n a n o p a r t i c l ea sb r o b e i nac i t r a t ec o n t a i n e ds o l u t i o n , a n i o no f c i t r a t es e l f - a s s e m b l e do na un a n o p a r t i c l e ss u r f a c ew i t h p o s i t i v ec h a r g e ，m a k i n ga un a n o p a r t i c l eb e c o m e as u p e r - m o l e c u l o rc o m p o u n dw i t hn e g a t i v ec h a r g e s u r r o u n d e db yc i t r a t e i nan e u t r a lo rw e a ka l k a l i n em e d i u mp h6 s 碑5 t h es u p e r - m o l e c u l o r c o m p o u n dc a nc o m b i n ew i t hm e t h y l e n eb l u eb yt h ev i r t u eo fe l e c t r o s t a t i ca n dh y d r o p h o b i c i n t e r a c t i o n f o r m i n ga g g r e g a t ew i 氇b i g g e rd i a m e t e r s ( a v e r a g ed i a m e t e ri n c r e a s ef r o m1 2n l n t o2 0 m1 t h ea g g r e g a t ea t o u s ep l a s m o na b s o r p t i o nb a n do fg o l dn a n o p a r t i c l ee v i d e n tb a t h o c h r o m i c e f f e c t ( a x = 1 4 4n m ) ，r e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g ( g a s ) i n t e n s i t yc a n b ee n h a n c e dg r e a t l ya n d t h er e s o r t a f t c en o n l i n e a rs c a t t e r i n gs u c ha sf r e q u e n c yd o u b l es c a t t e d n g ( f d s ) a n ds e c o n do r d e r s c a t t e r i n g ( s o s ) c a a ib ee n h a n c e dm a r k e d l y w e l l t h em a x i m u ms c a t t e r i n gp e a k sa r ea t3 7 1i l m f o rr r s 。2 8 0a mf o rf d sa n d5 4 0mf o rs o s r e s p e c t i v e l y i no p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h e r ei sal i n e a r r e l a t i o n s h i pb e t w e e ns c a r e r i n gi n t e n s i t y ( a 1 ) a n dt h ec o n c e n t r a t i o no fm e t h y l e n eb l u e , a n dt h e h i g h e s ts e n s i t i v i t yi sr r s s og o l dn a n o p a r t i c l ec a nb et h er r sp r o b eo fh i g hs e n s i t i v i t yf o r m e t h y l e n eb l u e t h ed e t e c t i o nl i m i t so fm e t h y l e n eb l u ei s2 1 1 7n g m l 1 1 ”m e t h o dh a sg o o d s e l e c t i v i t ya n dh a sb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt ot h ed e t e c t i o no fm e t h y l e n eb l u ei nc l i n i cs e n l m s a m p l e s , i na d d i t i o n , t h er e a c t i o nm e c h a n i s ma n dt h er e a s o n sf o rt h ee n h a n c e m e n to fr r sa r e d i s c u s s e d k e y w o r d s ：g o l dn a n o p a r t i c l e r e s o n a n c er a y l e i g hs c a t t e r i n g r e s o n a n c e b o b l i n e a rs c a t t e r i n g s p e c t r o p h o t o m e t r i e v 独创性声明 学位论文题目： 垒筮塞邀整当墓些毅塑尘金至越室堡基敬金量巍遣 理基金盔豆廛用避塞 本入声爨鼹呈交的。挲位论文楚本人在霉鬈攥喾下送行瓣研究工 作及取得的研究成果。槲我所知，除了：定中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发袭戏撰写过的蟒究成果，也不包含 为获褥嚣煮大学或冀愁教育掇构戆学位或涯书瑟馊震过的攒料。与我 翔工作的同惠对本磷究掰傲豹任何贡献均已在论文中 幸了明确的 说明并表示谢意。 ，、， 学位论文作者：署奄岷 篓字嚣期：嘲年警月“疆 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学何关保留、使用学位论文的规 定，蠢投裸餐并惠匡家有关熬门或极拽送交论文的复窜件羽磁盘，允 许论文被查阕和借阕。本人授权西南大学研究生院可以将学彼论文豹 全部域部分内容编入有关数据库进雩亍检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密翦学位论文在藤密岳适爝本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文搀者签名：噜磷岷 签字髓期：嗣年牟月“日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 逶讽遗址： 导洚篓名旁、 够 签字日期：勺7 年月0 日 避话：f2 郄缝： 第一章绪论 第一章绪论 第一节金纳米微粒的制备及其分析应用 一、金纳米微粒的制备 l 纳米粮子的含义及蕻特性 纳零粒子( 叉抟爨簇，超徽粒，超参粒子，爨孚点等) 一般是撂足曹凌l 1 0 0 n n l 之间的粒子，只能厢高倍显微镜才能进行观察，故有人给纳米粒子下了一个定 义：用电子显微镜才能看到的微粒称纳米粒子。它是处在原予簇和宏观物体交界 豹过度嚣竣【，按区分激残襄宏或携钵懿一般糟壤来看，这徉瓣系绕应该楚一耱既 非典型的微观、亦非舆型宏观系统的介观系统。当物质的尺寸减小到纳米范围内 时，就具有表面效应，小尺寸效成，量子效应，宏观量子隧道效应等几种特性， 嚣魏导致了续米粒子夔跫、磁、魄、热、力绫及纯学逶往等镶凌与本俸携震毒显 著差异 2 , l 4 1 。 表筒效应是指随潞纳米粒子粒径的变小，纳米粒子的表顾原予与总原予数之 邃急裂璞大，粒子戆魄表嚣黎，表露缝窝表嚣张力氇莲蓉璞麓靛效应。冬尺寸效 应是指当纳米粒子的尺寸与传导电予的德布罗徽波长相当或觅小时，周期性的边 界条件将被破坏，磁性，内压，光吸收，热阻，化学性质催化性质及熔点锋都较 善透筏予发玺7 缀犬豹交纯。量予效应是摇当黢孑足专下酶裂一定篷拜孝，费寒筢 级附近的电子能级由准连续能级变为分立能级的现象，纳米半导体微粒存在不连 续的被占据的最高分予轨道能级和来被占据的最低分子轨道能级，同时能带也会 交宽豹特殊经矮。歙溪粒子其存爨穿势垒豹戆力称受隧遥效疲，近年来，入餐发 现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中磁通量以及电荷簿亦具 有隧道效虚，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，故称为宏观的爨予隧道 效痤( m q t ) 。 纳米糠子由于极其特殊的性质在物理和化学性质上展现出特别的优弹性，大 量的研究王作者正在利用这些特殊性质来开发备种各样的高炎敏高选择饿的的检 测方法秘嚣待，其孛金缡米班其猿褥戆竞学、毫学缝囊【5 , 6 y l ，在许多矮域孛表现窭 潜在的应用价值，引起了人们浓厚的研究兴趣【8 , 9 , 1 0 , i i 】。 州南大学硕十学何论文 2 金纳米微粒的制备 金纳米微粒的制备在纳米科技丌始发展的8 0 年代末9 0 年代初就有不少科技 工作者在探索。如t u r k e v i e h 和f r e n s 等做了早期的工作，经典的f r e n s 法到今天还 是制备金纳米微粒的主要方法之一。到目前为止，己经发展了许多制备金纳米微 粒的方法，总体上可划分为“从上到下”法( 主要是物理法) 及“从下到上”法( 主要 是化学法) 。 2 1 物理法 2 1 1 真空蒸镀法 这是一种常见的制备方法，在真空中高温加热或等离子体等将金原子蒸发， 金原子在冷的固体基底( 如石英) 上冷凝，便可得到纳米尺寸的金粒子。这种方 法适用于对金粒子的粒径和形状要求不高的制备。 2 1 2 软着陆法【1 2 1 这种方法的基本原理还是蒸镀法。不同点在于本法是在氨气流中产生金纳米 粒子，金原子沉积在表面有一层氩气的冷的基底上。这样获得的会纳米粒子在外 形上更趋于球形，一致性更好。 2 1 3 激光消融法 m a f u r e 掣”】用此方法制备了金纳米粒予。在s d s ( 十二烷基磺酸钠) 水溶液 中的金盘用激光烧蚀以获得金纳米粒子。在制备过程中要使用表面活性剂以阻止 金纳米粒子重新聚集。实验发现，随着表面活性剂的浓度增加，金纳米粒子的直 径变小。当表面活性剂的浓度超过1 0 2m 0 1 m 一，就能形成稳定的金纳米粒子。直 径大于5n i n 的金纳米粒子可用5 3 2n n l 的激光粉碎成粒径为l 5n n l 金粒子。 2 2 化学法 2 2 i 溶胶法 经典的f r e n s 法就属于这种方法。将1 5 0m l0 0 1 ( m v ) h a u c l 4 水溶液加热 至沸，在剧烈搅拌下迅速加入5 2 5m l1 ( m v ) 的柠檬酸钠水溶液，保持沸腾状态 反应1 5m i n 后关闭热源，继续搅拌至室温，透射电镜( t e m ) 结果显示，粒子的 平均粒径为1 5 7 2 0n m 。按完全反应估算，粒子浓度1 2 1 0 幅m - 3 ，粒子强度约为 2 第一章绪论 ! ! ! ! ! ! 曼g s ! ! ! ! ! ! 曼! 懋尝! ! ! ! ! ! ! 曼! 女 ! ! ! ! ! ! ! ! 甍i ii i i i i i i i i s ! ! ! ! 璺 7 5m o ! m 一，p h6 1 l “。d y k m a n 等【5 1 报道了用火分子量的瑙原刺，如聚环己亚胺、 聚乙二瓣及蒙乙矮毽乏臻靛鬃( p v p ：p o l y v i n y l p y r r o l i d o n e ) 等还添h a