專利名稱：一種生物相容的鉑納米顆粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，屬于納米技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬納米膠體顆粒越來越引起人們的關(guān)注，因為它們不僅用來作為催化劑、光催 化劑、傳感器和磁流體，而且在光學(xué)、電子以及磁性器件等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用。這些納米 顆粒以其新穎的特性，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料科學(xué)等不同學(xué)科領(lǐng)域都有很高的應(yīng)用 潛力。因此，金屬納米粒子的合成與表征逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。 然而，目前報導(dǎo)的制備金屬納米顆粒的方法，大都嚴(yán)重依賴毒性較大的有機(jī)試劑。 從綠色化學(xué)的角度進(jìn)行評估，應(yīng)該主要考察三個方面選擇無毒無害的還原劑，選擇環(huán)境友 好的反應(yīng)溶劑以及選擇"綠色環(huán)保"的穩(wěn)定劑。例如，目前制備鉑納米顆粒的基本途徑為還 原氯鉑酸，常用的還原劑有甲醛、多聚甲醛、硼氫化鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、乙醇、乙 二醇、水合肼等。但是通過對各種不同的還原劑分析發(fā)現(xiàn)，甲醛、硼氫化鈉、水合肼等都有強(qiáng) 烈的毒性，實驗危險性較大；醇類還原性較弱，反應(yīng)條件苛刻。另一方面，目前用于均一分散 制備金屬納米顆粒的穩(wěn)定劑，如聚乙烯異丁酪胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯胺等，也都是對環(huán) 境有害的有機(jī)試劑。這些不僅使制備過程存在危險性，對環(huán)境有害，而且苛刻的反應(yīng)條件也 不利于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)推廣應(yīng)用，同時有機(jī)溶劑的使用也不利于金屬納米顆粒在生物方面 的應(yīng)用。 因此，探索一種綠色環(huán)保、反應(yīng)條件溫和、生物相容性好的制備鉑納米顆粒的方 法，不僅具有極高的研究價值，也具有廣闊的應(yīng)用空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有鉑納米顆粒制備方法存在的不足，提供一種生物相容 的鉑納米顆粒的制備方法，采用該方法制得的鉑納米顆粒具有生物相容性和良好的分散 性，且反應(yīng)條件溫和，成本低，對環(huán)境友好。 實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，該方法 是在攪拌的狀態(tài)下，將還原性糖溶于水中制成0. 05 0. 5mol/L的水溶液，向其中加入 1 40mM的氯鉑酸溶液，使還原性糖與氯鉑酸的初始摩爾比為50 500 : l，再調(diào)節(jié)體系 的pH值至pH > ll，然后置于60 9(TC水浴中加熱8 30小時，得到生物相容的鉑納米 顆粒；所述還原性糖為葡萄糖、果糖或淀粉。 上述制備方法中是用0. 1 lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至pH > 11。
上述制備方法的最佳條件為還原性糖水溶液的濃度為0. 13mol/L，氯鉑酸溶液 的濃度為20mM，還原性糖與氯鉑酸的初始摩爾比為200 : 1，體系的pH值為12，水浴溫度為 80°C。 果糖分子中不含醛基，但在水溶液中分子成環(huán)后可部分轉(zhuǎn)化為還原性基團(tuán)；淀粉 高分子鏈部分水解后鏈端帶有醛基，也具有還原性。本發(fā)明分別利用葡萄糖、果糖、部分水解后的淀粉對氯鉑酸進(jìn)行還原，均制得了分散性良好的鉑納米顆粒。更重要的是，本發(fā)明人 通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，在pH > 11的堿性環(huán)境下，還原反應(yīng)才能較快的進(jìn)行，而且調(diào)解pH值可 以改變粒子大小與尺寸分布，并且隨著反應(yīng)時間的增加，體系會逐漸變成棕黑色，鉑納米顆 粒逐漸生成，有明顯的丁達(dá)爾現(xiàn)象。 采用本發(fā)明方法制備的鉑納米顆粒具有良好的分散性，且所用的試劑無毒無害， 還原性糖(葡萄糖、果糖、部分水解的淀粉)還具有生物相容性，反應(yīng)條件溫和，成本低廉。 此外，本發(fā)明方法還適用于制備金、銀、鈀等金屬納米溶膠，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為實施例1制備的鉑納米顆粒的TEM圖；
圖2為實施例2制備的鉑納米顆粒的TEM圖；
圖3為實施例3制備的鉑納米顆粒的TEM圖；
圖4為實施例4制備的鉑納米顆粒的TEM圖。
具體實施方式

實施例1 將O. 27g葡萄糖加入到30mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL 3mM的氯鉑酸，并用lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值=13，然后于9(TC水浴加熱8小 時，得到鉑納米顆粒(此時體系顏色變?yōu)樽睾冢忻黠@的丁達(dá)爾現(xiàn)象)。用激光粒度分析儀 (ZETASIZER 3000HSA)測得本實施例制備的鉑納米顆粒的平均粒徑為60. 8nm。用透射電子 顯微鏡(TEM)表征鉑納米顆粒的形貌(見圖1)，結(jié)果表明所得鉑納米顆粒分散性良好，平均 粒徑為58nm，與激光粒度儀所測結(jié)果吻合。
實施例2 將O. 36g葡萄糖加入到40mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL 40mM的氯鉑酸，并用0. lmol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值=11，然后于6(TC水浴加熱 20小時，得到鉑納米顆粒(此時體系顏色變?yōu)樽睾?，有明顯的丁達(dá)爾現(xiàn)象)。用透射電子顯 微鏡(TEM)表征鉑納米顆粒的形貌(見圖2)，結(jié)果表明所得鉑納米顆粒分散性良好，平均粒 徑為70nm，與激光粒度儀所測結(jié)果吻合。
實施例3將0. 8g果糖加入到30mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL20mM 的氯鉑酸，并用0. 5mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值=12，然后于8(TC水浴加熱12小 時，得到鉑納米顆粒(此時體系褐色，有丁達(dá)爾現(xiàn)象)。用透射電子顯微鏡(TEM)表征鉑納 米顆粒的形貌(見圖3)，結(jié)果表明所得鉑納米顆粒分散性良好，粒徑< 10nm。
實施例4 將0. 8g淀粉(Mw = 20000)溶入到30mL去離子水中，再向其中加入lmL 20mM的 氯鉑酸，用0. 5mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值二 12，置于8(TC水浴中加熱30小時，得 到鉑納米顆粒溶膠(此時體系變?yōu)楹稚?，有丁達(dá)爾現(xiàn)象)。使用透射電子顯微鏡(TEM)表征 鉑納米顆粒的形貌(見圖4)，結(jié)果表明所得鉑納米顆粒分散性良好，粒徑為2 4nm，與激 光粒度儀所測結(jié)果吻合。
對比實例1 將0.8g葡萄糖加入到30mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL 20mM氯鉑酸，并用0. 5mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值=8，然后置于8(TC水浴持續(xù)加 熱，無顏色變化，也無丁達(dá)爾現(xiàn)象，表明沒有鉑納米顆粒的生成。
對比實例2 將0.8g葡萄糖加入到30mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL 20mM氯鉑酸，并用0. 5mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值二 10，然后置于8(TC水浴持續(xù)加
熱，無顏色變化，也無丁達(dá)爾現(xiàn)象，表明沒有鉑納米顆粒的生成。
對比實例3 將0.8g葡萄糖加入到30mL去離子水中，攪拌使其完全溶解，再向其中加入lmL 20mM氯鉑酸，并用0. 5mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值二 ll，然后于25。C水浴攪拌72 小時，無顏色變化，也無丁達(dá)爾現(xiàn)象，表明沒有鉑納米顆粒的生成。 本發(fā)明以葡萄糖、果糖、部分水解的淀粉作為環(huán)保、廉價、生物相容的還原試劑和 保護(hù)劑，制得了分散性好的鉑納米顆粒，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料科學(xué)等不同學(xué)科領(lǐng) 域都將會有廣闊的應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，其特征在于在攪拌的狀態(tài)下，將還原性糖溶于水中制成0.05～0.5mol/L的水溶液，向其中加入1～40mM的氯鉑酸溶液，使還原性糖與氯鉑酸的初始摩爾比為50～500∶1，再調(diào)節(jié)體系的pH值至pH≥11，然后置于60～90℃水浴中加熱8～30小時，得到生物相容的鉑納米顆粒；所述還原性糖為葡萄糖、果糖或淀粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，其特征在于是用0. 1 lmol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)體系的pH值至pH > 11。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，其特征在于所述還原性 糖水溶液的濃度為O. 13mol/L，還原性糖與氯鉑酸的初始摩爾比為200 : l，體系的pH值為 12，水浴溫度為80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物相容的鉑納米顆粒的制備方法，該方法是在攪拌的狀態(tài)下，將還原性糖溶于水中制成0.05～0.5mol/L的水溶液，向其中加入1～40mM的氯鉑酸，使還原性糖與氯鉑酸的初始摩爾比為50～500∶1，再調(diào)節(jié)體系的pH值至pH≥11，然后置于60～90℃水浴中加熱8～30小時，得到生物相容的鉑納米顆粒；所述還原性糖為葡萄糖、果糖或淀粉。本發(fā)明方法所用試劑無毒無害、對環(huán)境友好，反應(yīng)條件溫和，成本低，所得鉑納米顆粒具有良好的分散性和生物相容性，并且可以通過控制溶液的pH值來調(diào)控鉑納米顆粒的粒徑。
文檔編號B22F9/24GK101733411SQ20091027325
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者劉鈺銘, 卜呈浩, 徐俊驊, 胡浩, 趙興中, 陳仁杰, 黃柳, 黃浩 申請人:武漢大學(xué)