專(zhuān)利名稱(chēng)：以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種納米技術(shù)領(lǐng)域的制備方法，具體是一種以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法。
背景技術(shù)：
金納米粒子由于其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和催化性質(zhì)，近年來(lái)被廣泛研究并應(yīng)用于癌癥的光熱治療、氣體檢測(cè)和生物傳感等領(lǐng)域。然而，在合成金納米粒子的過(guò)程中，常常會(huì)使用到如十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)等表面活性劑以及如硼氫化鈉等還原劑，由于這些化學(xué)制劑具有較強(qiáng)毒性，所以限制了合成產(chǎn)物金納米粒子在生物領(lǐng)域的應(yīng)用，也威脅著實(shí)驗(yàn)者的健康。近年來(lái)，隨著綠色化學(xué)的興起，越來(lái)越多的研究者將生物系統(tǒng)與納米技術(shù)相結(jié)合，采用如微生物及其提取成分或者植物提取液為軟模板制備具有高生物相容性和安全性的納米材料。生物體系合成的納米材料由于其表面修飾有生物分子，增強(qiáng)了其生物相容性，又由于這些生物分子攜帶有氨基、巰基和羧基等基團(tuán)，也利于材料的后續(xù)修飾以便應(yīng)用于各種領(lǐng)域。因此，開(kāi)發(fā)出一種能得到尺寸及形貌可控且表面修飾特定基團(tuán)金納米粒子的 “綠色“合成方法顯得非常重要。隨著生態(tài)友好型的納米材料“綠色“合成法的蓬勃發(fā)展，諸如微生物、真菌和植物等生物系統(tǒng)由于其天然的安全性被用來(lái)合成各種納米粒子。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，利用植物提取液合成金納米粒子已有報(bào)道 MaterialsCharacterization (材料表征),61 (2010) 1232—1238 (J. Mater. Chem.，2003，13， 1822-1826)。然而，這些方法存在一些不足，如反應(yīng)體系成分較為復(fù)雜，提純分離較難，粒子粒徑差別較大，合成機(jī)制不明等。如果利用綠色植物的單一細(xì)胞器為模板來(lái)合成納米粒子， 將能夠在較大程度上克服以上的不足之處。植物細(xì)胞中含有多種的細(xì)胞器，如葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等。其中，葉綠體由葉綠體外被、基質(zhì)和類(lèi)囊體三部分組成，是植物細(xì)胞特有的能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞器，被稱(chēng)作綠色植物的“能量加工工廠”，約占細(xì)胞質(zhì)體積的40% 90%。本發(fā)明便是以葉綠體為生物軟模板在水相中合成金納米粒子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、原料來(lái)源方便、環(huán)境友好、產(chǎn)物均一且后續(xù)修飾容易。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明通過(guò)將葉綠體懸浮液加入含NaOH的 HAuCl4溶液中，經(jīng)混合攪拌得到金納米粒子。所述的葉綠體懸浮液是指取自三葉草嫩葉中的葉綠體的懸浮液，具體通過(guò)以下方式制備得到取新鮮的三葉草嫩葉，去掉葉梗和葉脈后用去離子水漂并用預(yù)冷的等滲液沖洗2 3次，在研缽中制成勻漿，勻漿用紗布過(guò)濾，取濾液。再用差速離心法收集葉綠體， 等滲液懸浮得葉綠體懸浮液。
所述的含NaOH的HAuCl4溶液是指濃度為5 20mM HAuCl4溶液且含有NaOH的混合溶液，其PH為6 8。所述的混合攪拌是指采用磁力攪拌或置于搖床中，在4 37°C的環(huán)境下以50 300rpm/min 旋轉(zhuǎn) 18 48h。本發(fā)明基于“綠色合成”指導(dǎo)思想，第一次以植物細(xì)胞單一細(xì)胞器-葉綠體為模板和還原劑，在室溫水相中制備得到的金納米粒子。該納米粒子合成體系與以往的以植物提取液為模板相比，其優(yōu)點(diǎn)在于單一、明確的模板-葉綠體，模板來(lái)源豐富、經(jīng)濟(jì)，綠色植物葉片均可作為模板提取原料。電鏡分析表明得到的金納米粒子形貌和粒徑均一，基本為球形，粒徑在5-25nm。紅外數(shù)據(jù)顯示粒子表面帶有氨基、羰基等活性基團(tuán)，很容易與其它生物分子偶聯(lián)。


圖1葉綠體模板法合成的金納米粒子的UV-Vi s圖。圖2葉綠體模板法合成的金納米粒子TEM圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1水浴攪拌葉綠體模板制備金納米粒子稱(chēng)取三葉草新鮮嫩葉35g，去葉梗葉脈，去離子水漂洗三次。然后用4°C，0. 35moL/ LNaCl等滲液沖洗2-3次。剪成2mm2的碎片，置于研缽中。加60mL預(yù)冷的等滲液)， 制備成勻漿。將勻漿用6層紗布過(guò)濾，取濾液8mL，4°C，1000rpm/min離心2min，收集上清。 上清在3000rpm/min離心5min。再次收集上清在3000rpm/min離心20min，收集沉淀。沉淀用lmL，4°C，0. 35moL/L NaCl懸浮，即得葉綠體原液。取葉綠體原液IOOuL,用0. 35moL/L 等滲液稀釋100倍備用。2. 5mL，IOmM氯金酸加入充分干燥過(guò)的玻璃瓶中，然后用IM NaOH 調(diào)節(jié)pH在7. 0左右。取5mL葉綠體稀釋液加入到2. 5mL的氯金酸溶液中，用去離子水調(diào)節(jié)最終反應(yīng)體積到15mL，在25度水浴劇烈攪拌M小時(shí)后置于4度冰箱中，12小時(shí)。如圖1所示，為本實(shí)施例制備得到的葉綠體模板法合成的金納米粒子的UV-Vis示意圖；圖2為葉綠體模板法合成的金納米粒子TEM示意圖。實(shí)施例2生物搖床葉綠體模板制備金納米粒子稱(chēng)取三葉草新鮮嫩葉5g，黑暗處理3天，去葉梗葉脈，用去離子水漂洗三次。然后用4°C，0. 35moL/L NaCl等滲液沖洗2_3次。剪成2mm2的碎片，置于研缽中。加12mL預(yù)冷的等滲液)，制備成勻漿。將勻漿用6層紗布過(guò)濾，濾液在4°C，1000rpm/min離心2min， 收集上清。上清在3000rpm/min離心5min。再次收集上清在3000rpm/min離心20min，收集沉淀。沉淀用lmL，4°C，0. 35moL/L NaCl懸浮，即得葉綠體原液。取葉綠體原液100 μ L， 用0. 35mol/L等滲液稀釋50倍備用。2. 5mL, IOmM氯金酸加入30mL充分干燥過(guò)的玻璃瓶中，然后用IM NaOH調(diào)節(jié)pH在7. 0-8. 0左右。取5mL葉綠體稀釋液加入到2. 5mL的氯金酸溶液中，用去離子水調(diào)節(jié)最終反應(yīng)體積到15mL，在生物搖床中200rpm/min，25度，維持1_3天。實(shí)施例3水浴攪拌葉綠體模板制備金納米粒子三葉草新鮮嫩葉，4度黑暗處理1周，去葉梗葉脈，稱(chēng)5g用去離子水漂洗三次。然后用4°C，0. 35moL/LNaCL等滲液沖洗2_3次。剪成2mm2的碎片，置于研缽中。加20mL預(yù)冷的等滲液)，制備成勻漿。將勻漿用6層紗布過(guò)濾，濾液在4°C，1000rpm/min離心2min， 收集上清。上清在3000rpm/min離心5min。再次收集上清在3000rpm/min離心20min，收集沉淀。沉淀用lmL，4°C。15mL，IOmM氯金酸加入IOOmL干凈的玻璃瓶中，用ImM NaOH調(diào)節(jié)PH在7. O左右。加入800 μ L葉綠體原液體，用超純水調(diào)至反應(yīng)最終體積90mL，25度水浴攪拌，反應(yīng)Mh。
權(quán)利要求
1.一種以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，其特征在于，通過(guò)將葉綠體懸浮液加入含NaOH的HAuCl4溶液中，經(jīng)混合攪拌得到金納米粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，其特征是，所述的葉綠體懸浮液是指取自三葉草嫩葉中的葉綠體的懸浮液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，其特征是， 所述的葉綠體懸浮液通過(guò)以下方式制備得到取新鮮的三葉草嫩葉，去掉葉梗和葉脈后用去離子水漂并用預(yù)冷的等滲液沖洗2 3次，在研缽中制成勻漿，勻漿用紗布過(guò)濾，取濾液。 再用差速離心法收集葉綠體，等滲液懸浮得葉綠體懸浮液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，其特征是，所述的含NaOH的HAuCl4溶液是指濃度為5 20mM HAuCl4溶液且含有NaOH的混合溶液，其 pH為6 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，其特征是，所述的混合攪拌是指采用磁力攪拌或置于搖床中，在4 37°C的環(huán)境下以50 300rpm/min 旋轉(zhuǎn)18 48h。
全文摘要
一種納米材料技術(shù)領(lǐng)域的以葉綠體為模板水相制備金納米粒子的方法，通過(guò)將葉綠體懸浮液加入含NaOH的HAuCl4溶液中，經(jīng)混合攪拌得到金納米粒子。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、原料來(lái)源方便、環(huán)境友好、產(chǎn)物均一且后續(xù)修飾容易。
文檔編號(hào)B22F9/24GK102189269SQ20111011029
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者孔毅飛, 崔大祥, 張益霞, 郅曉, 高國(guó) 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)