一种用于拉曼光谱检测的脂质体基核壳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用于拉曼光谱检测的脂质体基核壳材料及其制备方法和应用。本发明专利技术所述的新型脂质体基核壳材料是以脂质体膜包覆金纳米粒子获得的AuNP@liposome。是以AuNPs作为SERS基底，利用脂质体的自组装性质制得。本发明专利技术，首次将脂质体的自组装这种简便的方法引入到壳层隔绝纳米粒子的设计、合成中，成功制备了新型脂质体基SHINs，并建立了一种制备脂质体基SHINs的新方法。体基SHINs的新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于拉曼光谱检测的脂质体基核壳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学分析检测领域，具体的涉及一种用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]拉曼光谱是一种快速的非破坏性分析技术，它可以提供几乎在任何物质状态下的任何基质的振动光谱和物理、化学信息。近年来，拉曼光谱在激光波长范围、采样条件、仪器和数据处理方法等方面取得了很大的技术进步，由于其独特的力学、电学和化学特性，逐渐被应用于各个科学领域。在生物分析中使用拉曼光谱的最大优点是在每个光谱中都包含丰富的信息，甚至拉曼显微光谱也可以提供有关于活细胞的生化信息，而不需要额外的固定剂、标记物或染色剂。纳米科技的迅速发展，促使表面增强拉曼散射(SERS)光谱迅速发展，使得SERS光谱逐渐成为重要的分析检测工具之一。并且伴随着高性能SERS基底的制备以及仪器制造领域的技术进步，SERS光谱的应用开始从实验室领域逐步向市场过渡，在越来越多的学科领域展开应用。然而，用于制备SERS基底的材料仍然局限于金、银、铜三种金属。此外，基底表面必须具有纳米结构或经过粗糙化处理才能诱发表面等离激元效应。为了克服材料的局限性，科学家专利技术了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)。他们设计合成了一种核壳结构的纳米粒子，用无机壳层包裹在具有SERS活性的金纳米粒子表面，防止金纳米粒子与目标分子或周围的化学环境相互作用。
[0003]这种SHINERS技术相对于其他的SERS技术而言具有两个优点。首先，在基底上可以存在成千上万的纳米粒子，具有很高的增强效果。其次，由于纳米粒子被惰性壳层隔离，纳米粒子与基底之间不存在电子相互作用，这样可以排除来自基底的任何干扰信号。
[0004]基于核壳材料的SHINERS技术打破了传统SERS技术长期存在的材料和表面形貌的限制。这使SHINERS技术可以应用于任何材料和任何形态的表面，并且已经被广泛应用于电化学、生命科学、材料和半导体工业、太阳能等领域。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于制备一种合成工艺简单、成本低、稳定、灵敏度高、重现性好，增强拉曼信号，并具有普适性的用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料，是以脂质体膜包覆AuNPs获得的AuNP@liposome。
[0007]一种用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料的制备方法，包括如下步骤：以AuNPs作为SERS基底，以脂质体膜为壳层，在水溶液中自组装制得AuNP@liposome。
[0008]进一步的，上述的制备方法，包括如下步骤：取预先制备的金纳米粒子AuNPs溶液和水，混合均匀，水浴加热，当温度升高至55℃时，在磁力搅拌下逐滴加入离子液体基脂质体溶液，滴加过程中控制体系温度不超过65℃，直至离子液体基脂质体溶液滴加完毕后，将
体系冷却至室温，离心取沉淀，得新型脂质体基核壳材料AuNP@liposome。
[0009]进一步的，上述的制备方法，所述金纳米粒子AuNPs溶液的制备方法包括如下步骤：
[0010]1)取HAuCl4水溶液，在油浴锅中加热至65℃，磁力搅拌下加入柠檬酸三钠溶液，继续加热至沸腾，煮沸20分钟后，得到金种子溶液；
[0011]2)取金种子溶液和水，混合均匀后，在油浴锅中加热至65℃，磁力搅拌下加入柠檬酸三钠溶液，之后逐滴滴加HAuCl4水溶液，滴加完成后，继续加热至沸腾，煮沸20分钟，得到粒径增大的金纳米粒子溶液；
[0012]3)以粒径增大的金纳米粒子溶液取代金种子溶液重复步骤2)2
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3次，获得所需粒径的金纳米粒子AuNPs溶液。
[0013]进一步的，上述的制备方法，所述离子液体基脂质体溶液的制备方法包括如下步骤：于容器中依次加入甲苯、2
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甲基咪唑、三乙胺和溴代
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碳烯，混合均匀后，于90℃油浴锅中反应48小时，反应结束后，冷却至室温，抽滤，收集滤液，将所得滤液中溶剂蒸干，用正己烷洗涤后再次蒸干溶剂，所得产物用乙腈和乙酸乙酯混合溶液重结晶，真空干燥，得离子液体基脂质体单体；将离子液体基脂质体溶于氯仿和甲醇混合溶液中，得离子液体基脂质体溶液。
[0014]进一步的，上述的制备方法，乙腈和乙酸乙酯混合溶液，按体积比，乙腈:乙酸乙酯＝1:3。
[0015]进一步的，上述的制备方法，氯仿和甲醇混合溶液，按体积比，氯仿:甲醇＝3:1；离子液体基脂质体与氯仿和甲醇混合溶液的固液比为1mg/mL。
[0016]进一步的，上述的制备方法，逐滴加入离子液体基脂质体溶液的方式为，滴加一滴离子液体基脂质体溶液后，待反应体系中没有气泡产生后，再滴加下一滴。
[0017]本专利技术提供的新型脂质体基核壳材料在拉曼光谱检测中的应用。
[0018]进一步的，方法如下：将新型脂质体基核壳材料加入到待测样品的水溶液中，充分搅拌，离心取沉淀，进行拉曼光谱测试。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1)本专利技术的AuNP@liposome材料，利用脂质体在水溶液中的自组装性质以及离子液体的离子交换性，将离子液体基脂质体引入到壳层隔绝纳米粒子的设计、合成中，成功制备了新型脂质体基SHINs，并建立了一种制备脂质体基SHINs的新方法。
[0021]2)本专利技术的AuNP@liposome材料，以AuNPs为核心，相比于空心的脂质体囊泡，为表面的脂质体双层膜提供了支撑，提高了脂质体膜结构在复杂溶剂体系中的结构稳定性。
[0022]3)本专利技术的AuNP@liposome材料，由于其脂质体膜表面具有的正电荷，与无机阴离子之间具有良好的离子交换性。
[0023]4)本专利技术的AuNP@liposome材料，突破了传统SERS基底使用巯基连接探针分子的限制，借助于静电相互作用，将阴离子探针负载于其上，扩大了SERS基底的应用范围。
[0024]5)本专利技术的AuNP@liposome材料，通过对多个有机分子的拉曼光谱测试，均表现出该材料能使拉曼信号增强，并具有普适性。该材料仅能够结合阴离子探针，检测其SERS信号，同时该材料可有效避免某些待测物质与Au纳米粒子直接接触导致发生化学反应，在复杂条件下也具有优异的电荷选择性。
[0025]6)本专利技术的AuNP@liposome材料，以AuNPs为核心，脂质体膜为壳层，在65℃下制备了SHINERS。制备出的AuNP@liposome核壳纳米粒子用于SERS光谱研究。
[0026]7)本专利技术合成的具有核壳结构的SERS基底材料AuNP@liposome，主要通过脂质体在水溶液中的自组装性质构建核壳结构，因此具有操作简单，反应条件温和等优点。
[0027]8)本专利技术的AuNP@liposome材料，由于该SERS基底表面被脂质体双层膜包覆，形成了一种核壳结构，隔绝了探针分子与Au本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料，其特征在于，所述新型脂质体基核壳材料是以脂质体膜包覆AuNPs获得的AuNP@liposome。2.权利要求1所述的一种用于拉曼光谱检测的新型脂质体基核壳材料的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：以AuNPs作为SERS基底，以脂质体膜为壳层，在水溶液中自组装制得AuNP@liposome。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备方法包括如下步骤：取预先制备的金纳米粒子AuNPs溶液和水，混合均匀，水浴加热，当温度升高至55℃时，在磁力搅拌下逐滴加入离子液体基脂质体溶液，滴加过程中控制体系温度不超过65℃，直至离子液体基脂质体溶液滴加完毕后，将体系冷却至室温，离心取沉淀，得新型脂质体基核壳材料AuNP@liposome。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金纳米粒子AuNPs溶液的制备方法包括如下步骤：1)取HAuCl4水溶液，在油浴锅中加热至65℃，磁力搅拌下加入柠檬酸三钠溶液，继续加热至沸腾，煮沸20分钟后，得到金种子溶液；2)取金种子溶液和水，混合均匀后，在油浴锅中加热至65℃，磁力搅拌下加入柠檬酸三钠溶液，之后逐滴滴加HAuCl4水溶液，滴加完成后，继续加热至沸腾，煮沸20分钟，得到粒径增大的金纳米粒子溶液；3)以粒径增大的金纳米粒子溶液取代金种子溶液重复步骤2)2
‑
3次，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谦，赵士博，夏立新，孙谦，周洁，陈向项，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：