专利摘要

本发明属于近红外荧光纳米材料技术领域，具体涉及一种一步水相法制备近红外荧光性质的Ag₂S纳米晶的方法。具体是将水溶性的硫源加入银离子水溶液中，使用水溶性巯基化合物作为稳定剂，在室温下一步制备出水溶性Ag₂S纳米晶。制备的纳米晶具有以下特点：尺寸可以在0.5nm至10nm可控合成、粒径均匀、具有很好的可调荧光发射且其发射峰位在红色到近红外区（650nm到900nm）可调。制备过程使用水溶性巯基化合物作为稳定剂，因此环境污染小，产物纯度高，表现出良好的光学性质和水溶性。另外，此种近红外荧光材料制备方法简单，条件温和，容易操作，重复性好，适合大量生产。

说明书

技术领域

本发明属于近红外荧光纳米材料技术领域，具体涉及一种一步水相法制备近红外荧光性质的Ag₂S纳米晶的方法。

背景技术

近红外纳米荧光材料是指发射区域介于650nm到900nm之间的一种新型材料。光在这个区域在生物体具有良好的通透性，因此在活体细胞成像领域具有很高的应用价值。目前，尽管已有报道很多路线合成的各种各样的近红外材料，比如PbS(Small.，2011，7，2250.)，CdHgTe(Chem.Mater.，2008，20，6764-6769)，Cd₃P₂(J.Am.Chem.Soc.，2010，132，5613-5615)，但是这些材料的缺点在于重金属毒性高，只能分散在有机溶剂中，这些条件都限制了这些近红外材料在生物体上的应用。

Ag₂S纳米材料是一种公认的低毒性新型的近红外纳米材料。Ag₂S纳米材料的荧光可以依据纳米材料的尺寸在近红外区可控调节。可是目前已有报道的合成Ag₂S纳米材料主要依赖于高温热解前驱体法(J.Am.Chem.Soc.，2010，132，1470-1471)，这种方法依赖于高温反应，需要使用长链的稳定剂，导致纳米晶只能分散在有机溶剂中。因此，急需找到一种简单有效的方法合成水相近红外荧光性质的Ag₂S纳米晶。

发明内容

本发明提供了一种简单有效一步水相法制备近红外荧光性质的Ag₂S纳米晶。其是在水溶性巯基化合物作为稳定剂的水溶液中，加入一定浓度银离子，混合均匀，向溶液中加入水溶性硫源，室温搅拌一段时间，一步制备出水溶性Ag₂S纳米晶。用无水乙醇沉淀，离心，分散，重复几次，最终分散在水溶液中，得到Ag₂S纳米晶。

制备的Ag₂S纳米晶粒径均匀且尺寸小于5nm（图1），具有很好的近红外荧光发射（图2）。通过控制合成条件，得到尺寸可调，荧光移动的近红外Ag₂S纳米晶（图3）。制备的近红外Ag₂S纳米晶成功应用于人成骨生长细胞（MC3T3-E1）的荧光标记和荧光成像（图4）。

本发明所述的近红外荧光性质Ag₂S纳米晶的制备方法，具体步骤如下：

1)在浓度为0.01～50mmol/L（优选为1～30mmol/L，进一步优选为5～20mmol/L）的Ag⁺离子溶液中（可以是AgNO₃、CH₃COOAg、AgF、Ag₂SO₄、AgClO₄等的水溶液），加入分子式为R₁-(CH)_n-SH的水溶性巯基化合物（其中，n=2～14；R₁可以是-COOH、-OH、-SO₃H、-SO₂H、-COCl、-SO₂Cl、-NH₂等）或者含巯基生物分子（谷胱甘肽、含巯基氨基酸、含巯基蛋白等）作为稳定剂，稳定剂与Ag⁺离子的摩尔比为1～10：1；

2)向上述反应体系中加入水溶性硫源（可以是在水中能够提供S^2-离子的硫化氢、硫化钠、硫化胺、硫肼配合物等），室温下搅拌5min～480min（优选为30min～360min，进一步优选为60min～300min），S^2-离子浓度与Ag⁺离子浓度的比例为5～10：1，再加入乙醇（其体积为Ag⁺离子溶液体积的2～10倍）作为沉淀剂，沉淀后离心，获得的固体产物即为本发明所述的Ag₂S纳米晶。

控制稳定剂和Ag⁺以及S源和Ag⁺的比例，可以得到不同尺寸，不同发射峰位的近红外荧光性质Ag₂S纳米晶。

本发明制备的Ag₂S纳米晶具有以下特点：尺寸可以在0.5nm至10nm可控合成、粒径均匀、具有很好的可调荧光发射且其发射峰位在红色到近红外区(650nm到900nm)可调。制备过程使用水溶性巯基化合物作为稳定剂，因此环境污染小，产物纯度高，表现出良好的光学性质和水溶性。另外，此种近红外荧光材料制备方法简单，条件温和，容易操作，重复性好，适合大量生产。

附图说明

图1：实施例1所制备近红外荧光Ag₂S纳米晶TEM图；

图2：实施例1所制备近红外荧光Ag₂S纳米晶的荧光光谱，可以看出其荧光发射峰在近红外区710nm；

图3：实施例2所制备Ag₂S纳米晶的荧光光谱（图3c），图3a自然光下Ag₂S纳米晶的水溶液照片，图3b紫外光下Ag₂S纳米晶的水溶液照片，表明了Ag₂S纳米晶在水中具有很好的分散性和强的荧光；

图4：实施例1所制备近红外荧光Ag₂S纳米晶的激光共聚焦显微镜照片，可以看出荧光探针不仅分布在细胞质而且集中在细胞核内，表明荧光Ag₂S纳米晶可以应用在细胞荧光成像方面。

具体实施方式

实施例1

在10ml浓度为10mmol/L的AgNO₃的水溶液中，加入10ml相同等摩尔浓度的含巯基的谷胱甘肽化合物，搅拌均匀。再加入1ml、0.6mol/L硫肼配合物（固体硫粉被水合肼还原的产物）作为硫源，室温下搅拌4h，得到红棕色溶液；然后加入60ml乙醇作为沉淀剂，沉淀后离心，所得的固体样品即为Ag₂S纳米晶，将其重新分散到10ml水中，其浓度为10mmol/L，应用于对细胞荧光标记和荧光成像等方面，将50微升上述的Ag₂S纳米晶溶液加入到MC3T3-E1细胞溶液中，孵化，测试激光共聚焦显微镜。

实施例2

不同荧光发射的Ag₂S纳米晶的制备，选取谷胱甘肽、CH₃COOAg、硫化胺分别作为稳定剂、Ag源和硫源。在10ml水溶液中加入不同比例的反应物（50mmol谷胱甘肽，10mmol CH₃COOAg，0.4ml 0.6mol/L硫化胺；25mmol谷胱甘肽，10mmol CH₃COOAg，0.4ml 0.6mol/L硫化胺；10mmol谷胱甘肽，10mmolCH₃COOAg，0.4ml 0.6mol/L硫化胺；10mmol谷胱甘肽，10mmol CH₃COOAg，1.0ml 0.6mol/L硫化胺）室温下搅拌4h，分别加入60ml乙醇作为沉淀剂，沉淀后离心，所得的固体样品即为Ag₂S纳米晶，将其重新分散到10ml水中，即可得到荧光可调的Ag₂S纳米晶（分别标记为S1、S2、S3、S4；S1尺寸1.7nm，荧光发射峰位627nm；S2尺寸2.1nm，荧光发射峰位652nm；S3尺寸3.0nm，荧光发射峰位688nm；S4尺寸3.7nm，荧光发射峰位721nm）。

实施例3

在10ml含5mmol/L的AgClO₄水溶液中，加入10ml、25mmol/L的含巯基的巯基乙酸化合物，搅拌均匀。再加入1ml的0.5mol/L硫化钠作为硫源，室温反应2h，得到红棕色溶液；然后加入50ml乙醇作为沉淀剂，沉淀后离心，所得的固体样品即为Ag₂S纳米晶。将其重新分散到10ml水中，其浓度为5mmol/L，应用于对细胞荧光标记和荧光成像等方面。

一步水相法制备近红外荧光性质的硫化银纳米晶的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。