《Optical Materials》：Colloidal silver nanoparticles in complexes with water-soluble porphyrins: optical properties and detection of nanoparticles by resonance light scattering technique
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水溶银纳米颗粒（AgNPs）与三种水溶性Cu-卟啉化合物（CuTMpyP4、CuTMpyP2、CuTPPS4）的相互作用研究表明，阳离子卟啉导致AgNPs聚集，使消光和共振光散射（RLS）谱的表面等离子体共振（SPR）峰显著红移，而阴离子卟啉无此效应。该现象源于库仑吸引力诱导的AgNPs聚集，为开发基于光散射光谱的纳米颗粒灵敏检测方法提供了新途径，检测限达0.4 pM。
安德烈·尤·帕纳林（Andrei Yu. Panarin）|谢尔盖·N·捷列霍夫（Sergei N. Terekhov）
白俄罗斯国家科学院“光学、光电子学与激光技术”研究小组（SSPA “Optics, Optoelectronics, and Laser Technology”），独立大街（Nezalezhnasti Ave.）68-1号，220072，明斯克，白俄罗斯
摘要
由于具有独特的物理、化学和生物特性，水溶性银纳米颗粒（Ag NPs）在科学研究中被广泛使用。本文研究了游离AgNPs以及与水溶性Cu(II)配合物（包括5,10,15,20-四(4-N-甲基吡啶基)卟啉（CuTMpyP4）、5,10,15,20-四(2-N-甲基吡啶基)卟啉（CuTMpyP2）和5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉（CuTPPS4）混合物的光吸收和共振光散射（RLS）光谱。通过透射电子显微镜（TEM）对AgNP/Cu-卟啉复合物的结构进行了表征。研究发现，在阳离子CuTMpyP4和CuTMpyP2分子存在下，AgNPs在光吸收和共振散射光谱中的表面等离子体共振（SPR）位置明显向长波长方向移动；而阴离子卟啉CuTPPS4的加入则不会引起任何光谱变化。推测SPR带的长波长移动是由于带负电的银颗粒与阳离子卟啉分子之间的库仑相互作用导致AgNPs聚集所致。这种卟啉诱导的银颗粒聚集效应可被用于开发检测溶液中金属纳米颗粒的光学方法。该方法基于分析通过与带电卟啉分子相互作用而形成的金属等离子体纳米颗粒的共振光散射光谱。这种方法可用于检测能够在人体内积累并表现出生物活性和毒性的AgNPs，其检测限约为0.4 pM。
章节摘录
引言
等离子体纳米颗粒（NPs）因其独特的性质而在多个领域受到研究人员的广泛关注，如生物传感、成像、纳米光子学、催化和光能收集等。近年来，关于等离子体纳米结构的合成、表征、性质和应用的大量综述已经发表。
试剂与化学品
硝酸银（AgNO?，Sigma-Aldrich公司，美国）、无水柠檬酸钠、葡萄糖、碳酸氢钠（NaHCO?，均为“Reakhim”公司，俄罗斯）均属于分析纯度，无需额外纯化即可使用。阳离子Cu(II)-5,10,15,20-四(4-N-甲基吡啶基)卟啉、Cu(II)-5,10,15,20-四(2-N-甲基吡啶基)卟啉和阴离子Cu(II)-5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉（结构见图1）购自Frontier Scientific公司（美国）。实验中使用的是蒸馏水。结果与讨论
本文研究了带负电荷的柠檬酸包裹AgNPs与水溶性阳离子和阴离子Cu-卟啉复合物的光学性质。主要关注以下问题：（1）AgNPs与卟啉分子之间的浓度比是多少时纳米颗粒能够完全聚集；（2）吡啶环上的正电荷排列如何影响柠檬酸包裹AgNPs的聚集效率；（3）……
结论
本文详细研究了AgNPs与水溶性Cu-卟啉复合物的光学特性（包括光吸收和共振光散射光谱）。实验表明，阳离子卟啉CuTMpyP4和CuTMpyP2显著促进了AgNPs的聚集，导致光吸收和共振散射光谱中的SPR带向长波长方向移动。
作者贡献声明
安德烈·尤·帕纳林（Andrei Yu. Panarin）：负责撰写初稿。谢尔盖·N·捷列霍夫（Sergei N. Terekhov）：负责概念构思。
利益冲突声明
? 作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了GPNI项目“光子学与电子学创新”（任务编号1.8）的支持。作者感谢安娜·阿巴克肖诺克（Anna Abakshonok）在银纳米颗粒合成方面的帮助，以及巴赫丹·拉尼申卡（Dr. Bahdan Ranishenka）在讨论中的宝贵意见。
