表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒及其制备方法和应用，由以下方法制备而得：（1）松香基季铵盐分子的制备；（2）金纳米棒溶液的制备；（3）表面修饰松香基分子的金纳米棒的制备：将上述所得的金纳米棒溶液6-7mL超声处理20分钟，加入所制备的松香基季铵盐分子0.014g，超声处理，35-40℃水浴条件下静置2-3天，最后所得到的棕红色溶液即为2mg/mL的表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒溶液。本发明专利技术所涉及的松香基季铵盐分子表面修饰金纳米棒，具有近红外光热转换效应，可以将其应用到抗菌、器官移植、医疗器材等领域方面，具有抗菌和抗癌的生物活性。
【技术实现步骤摘要】
表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒及其制备方法和应用
本专利技术涉及表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒及其制备方法和应用。
技术介绍
松香是一种重要的生物质资源，主要组成成分是二萜类结构的松香酸如揪酸、海松酸、左旋海松酸、长叶揪酸、新揪酸及脱氢揪酸等。随着化石资源的日益枯竭，人们越来越意识到在开发化工产品时，用生物质资源替代化石资源的重要性。因此，对天然产物松香的改性等已成为国内外研究的热点并且具有非常重要的现实意义。揪酸是松香主要的组成成分之一，分子中具有共轭双键与羧基并且存在多个手性中心，因此可以对双键和羧基改性，得到具有生物活性的揪酸衍生物(刘祖广，雷福厚，安鑫楠.松香的硝酸开环氧化[J].浙江林业科技,2008，28 (1):5-9)。以往的合成过程主要是针对共轭双键的改性，通过对揪酸 双键的氧化，可以得到多种酮、多羟基和羧酸类化合物(Presser A，Potschger I，Haslinger E，et al.synsthetic Transformations of abieticacid.V.A structure modification and ozanization [J].Monatshefte fur chemie，2002，133:231-239)，而针对羧基的改性很少。本制备方法涉及对枞酸分子的共轭双键及羧基的改性。各向异性的金纳米棒是一类经典的光热转换材料，具有可调的长径比。在近红外光区，金纳米棒具有纵向和横向等离子体共振吸收峰，并且在近红外区，金纳米棒的纵向等离子体共振吸收峰可实现人为可控；同时，金纳米棒具有很好的生物相容性。但由于在制备金纳米棒的过程中，使用了大量的表面活性剂CTAB，自由的CTAB分子对细胞、蛋白质等生物分子具有生物毒性，限制了金纳米棒在医学等领域的广泛应用(Alkilany，Alaaldin M，Murphy，Catherine J.Toxicity and cellular uptake of gold nanoparticles:what we have learned so far? [J].Journal of Nano- particle Research，2010，7 (12)，2313-2333)。为了消除CTAB分子的毒性和增加金纳米棒的生物相容性，通过静电吸附或者巯基化反应，可以对金纳米棒表面进行功能化修饰，使其应用于药物载体、抗肿瘤、生物化学传感、光热疗法等方面(马占芳，田乐，邸静，等.金纳米棒的生物检测、细胞成像和癌症的光热治疗[J].化学进展，2009，21 (I): 134-142)。本专利技术中用松香基季铵盐分子取代金纳米棒表面的CTAB分子，大大降低金纳米棒的生物毒性。揪酸改性后得到的衍生物具有生物活性，金纳米棒具有光热转换效应及生物相容性。本专利技术用揪酸衍生物表面修饰贵金属金纳米棒，提升揪酸衍生物与金纳米棒的应用领域。
技术实现思路
解决的技术问题:本专利技术的目的是将松香基季铵盐分子与金纳米棒通过化学共价键有效结合，提供一种表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒及其制备方法和应用。技术方案: 表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒，由以下方法制备而得: (1)松香基季铵盐分子的制备 惰性气体保护下，0.28 mo I左旋海松酸175-185 1:温度范围内搅拌加热回流反应3小时；待反应冷却至115-120 °C时，向体系内依次加入0.28 mo I马来酸酐，400 mL乙酸，0.003mo I对甲苯磺酸，115-125 °C温度范围内回流加热12小时，得到黄色固体；用乙酸重结晶上述固体2次，40 1:真空干燥12小时，即得到白色固体； 取上述白色固体0.025 mo I溶于250 mL无水乙醇中，然后加入0.025 mo I N, N- 二甲基乙二胺，在80-85 °C温度范围内及磁力搅拌条件下回流反应5小时，待反应冷却至室温时，得到白色沉淀，然后用无水乙醇重结晶2次，40 1:真空干燥12小时，即得产物I ; 取0.021 mo I产物I溶于30 mL四氢呋喃中，加入0.021 mo I N-羟基丁二酰亚胺，混合均匀后，30-35°C温度范围内反应30-40分钟，再加入0.028 mo I碳化二亚胺，30_35°C温度范围内回流及磁力搅拌条件下反应20-24小时，最后加入0.021 mo I巯基乙胺，30-35 °C温度范围内及回流条件下反应20-24小时，得到白色沉淀，然后用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40 °C真空干燥10-12小时，即得产物2 ； 将得到的产物2溶于60 mL四氢呋喃，再加入30 mL溴乙烷，在35-40 °C及磁力搅拌条件下加热回流反应40-48小时，得到最终粗产物沉淀；用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40°〇真空干燥10-12小时，即得到最终产物松香基季铵盐分子； (2)金纳米棒溶液的制备 “晶体生长法”制备金纳米棒溶液: (A)种子溶液的制备:6.25 mL二次蒸馏水中分别加入0.01 mol/L氯金酸溶液100 μ L，0.2mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液1.88 mL,混合均匀后，再加入0.01 mol/L硼氢化钠溶液0.5 mL，加完后摇晃均匀，得到棕黄色的溶液，即金纳米棒的种子溶液，将它置于30 °〇温度下2小时，待用； (B)金纳米棒的制备:在锥形瓶中分别加106.9 mL 二次蒸馏水，0.01 mol/L氯金酸溶液7.425 mL和0.2 mo I/LCTAB溶液106.5 mL,混合均匀后加入0.01 mol/L硝酸银1.35 mL和0.1 mol/L抗坏血酸溶液1.35 mL，该溶液为生长液，待此溶液变为无色后，加入上述种子溶液1.8 mL，混合均匀，28-30 °C温度条件下静置过夜，制得金纳米棒溶液；将所得的金纳米棒溶液置于4°C条件下静置4-6小时，析出溶液中多余的CTAB分子，然后减压抽滤去除它们，所得滤液通过高速离心(高速离心机的转速为8000-10000转)处理去除溶液中残余的自由CTAB分子，并将溶液浓缩30-35倍，待用； (3)表面修饰松香基分子的金纳米棒的制备 将上述所得的金纳米棒溶液6-7 mL超声处理20分钟，加入所制备的松香基季铵盐分子0.014 g，超声处理，35-40 1:水浴条件下静置2-3天，最后所得到的棕红色溶液即为2 mg/mL的表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒溶液。表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒的制备方法，步骤为: (1)松香基季铵盐分子的制备 惰性气体保护下，0.28 mo I左旋海松酸175-185°c温度范围内搅拌加热回流反应3小时；待反应冷却至120 °C时，向体系内依次加入0.28 mo I马来酸酐，400 mL乙酸，0.003 mo I对甲苯磺酸，115-125 °C温度范围内回流加热12小时，得到黄色固体；用乙酸重结晶上述固体2次，40 1:真空干燥12小时，即得到白色固体； 取上述白色固体0.025 mo I溶于250 mL无水乙醇中，然后加入0.025 mo I N, N- 二甲基乙二胺，在80-85°C温度范围内及磁力搅拌条件下回流反应5小时，待反应冷却至室温时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒，其特征在于由以下方法制备而得：（1）松香基季铵盐分子的制备惰性气体保护下，0.28 mol左旋海松酸175‑185℃温度范围内搅拌加热回流反应3小时；待反应冷却至115‑125 ℃时，向体系内依次加入0.28 mol马来酸酐，400 mL乙酸，0.003 mol对甲苯磺酸，115‑125 ℃温度范围内回流加热12小时，得到黄色固体；用乙酸重结晶上述固体2 次，40 ℃真空干燥12 小时，即得到白色固体； 取上述白色固体0.025 mol溶于250 mL无水乙醇中，然后加入0.025 mol N，N‑二甲基乙二胺，在80‑85℃温度范围内及磁力搅拌条件下回流反应5 小时，待反应冷却至室温时，得到白色沉淀，然后用无水乙醇重结晶2次，40 ℃真空干燥12 小时，即得产物1；取0.021 mol产物1溶于30 mL四氢呋喃中，加入0.021 mol N‑羟基丁二酰亚胺，混合均匀后，30‑35℃温度范围内反应30‑40分钟，再加入0.028 mol碳化二亚胺，30‑35℃温度范围内回流及磁力搅拌条件下反应20‑24小时，最后加入0.021 mol巯基乙胺，30‑35℃温度范围内及回流条件下反应20‑24 小时，得到白色沉淀，然后用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40 ℃真空干燥12小时，即得产物2；将得到的产物2溶于60 mL四氢呋喃，再加入30 mL溴乙烷，在35‑40 ℃温度范围内及磁力搅拌条件下加热回流反应45‑50小时，得到最终粗产物沉淀；用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40 ℃真空干燥10‑12小时， 即得到最终产物松香基季铵盐分子； （2）金纳米棒溶液的制备“晶体生长法”制备金纳米棒溶液：(A) 种子溶液的制备：6.25 mL二次蒸馏水中分别加入0.01 mol/L氯金酸溶液100 μL，0.2mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液1.88 mL，混合均匀后，再加入0.01 mol/L硼氢化钠溶液0.5 mL，加完后摇晃均匀，得到棕黄色的溶液，即金纳米棒的种子溶液，将它置于30 ℃温度下2小时，待用； （B）金纳米棒的制备：在锥形瓶中分别加106.9 mL二次蒸馏水，0.01 mol/L氯金酸溶液7.425 mL和0.2 mol/LCTAB溶液106.5 mL，混合均匀后加入0.01 mol/L硝酸银1.35 mL和0.1 mol/L抗坏血酸溶液1.35 mL，该溶液为生长液，待此溶液变为无色后，加入上述种子溶液1.8 mL，混合均匀，28‑30 ℃温度条件下静置过夜，制得金纳米棒溶液；将所得的金纳米棒溶液置于4℃条件下静置4‑6小时，析出溶液中多余的CTAB分子，然后减压抽滤去除它们，所得滤液通过高速离心处理去除溶液中残余的自由CTAB分子，并将溶液浓缩30‑35倍，待用； （3）表面修饰松香基分子的金纳米棒的制备将上述所得的金纳米棒溶液6‑7 mL超声处理20分钟，加入所制备的松香基季铵盐分子0.014 g，超声处理，35‑40 ℃水浴条件下静置2‑3天，最后所得到的棕红色溶液即为2 mg/mL的表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒溶液。...
【技术特征摘要】
1.表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒，其特征在于由以下方法制备而得: (1)松香基季铵盐分子的制备 惰性气体保护下，0.28 mo I左旋海松酸175-185°c温度范围内搅拌加热回流反应3小时；待反应冷却至115-125 °C时，向体系内依次加入0.28 mo I马来酸酐，400 mL乙酸，0.003mo I对甲苯磺酸，115-125 °C温度范围内回流加热12小时，得到黄色固体；用乙酸重结晶上述固体2次，40 1:真空干燥12小时，即得到白色固体； 取上述白色固体0.025 mo I溶于250 mL无水乙醇中，然后加入0.025 mo I N, N- 二甲基乙二胺，在80-85°C温度范围内及磁力搅拌条件下回流反应5小时，待反应冷却至室温时，得到白色沉淀，然后用无水乙醇重结晶2次，40 1:真空干燥12小时，即得产物I ;取0.021 mo I产物I溶于30 mL四氢呋喃中，加入0.021 mo I N-羟基丁二酰亚胺，混合均匀后，30-35°C温度范围内反应30-40分钟，再加入0.028 mo I碳化二亚胺，30_35°C温度范围内回流及磁力搅拌条件下反应20-24小时，最后加入0.021 mo I巯基乙胺，30-35 °C温度范围内及回流条件下反应20-24小时，得到白色沉淀，然后用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40 °〇真空干燥12小时，即得产物2 ； 将得到的产物2溶于60 mL四氢呋喃，再加入30 mL溴乙烧，在35-40 °C温度范围内及磁力搅拌条件下加热回流反应45-50小时，得到最终粗产物沉淀；用四氢呋喃重结晶上述沉淀2次，40 1:真空干燥10-12小时，即得到最终产物松香基季铵盐分子； (2)金纳米棒溶液的制备 “晶体生长法”制备金纳米棒溶液: (A)种子溶液的制备:6.25 mL二次蒸馏水中分别加入0.01 mol/L氯金酸溶液100 μ L，0.2mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液1.88 mL，混合均匀后，再加入0.01 mol/L硼氢化钠溶液0.5 mL，加完后摇晃均匀，得到棕黄色的溶液，即金纳米棒的种子溶液，将它置于30 °〇温度下2小时，待用； (B)金纳米棒的制备:在锥形瓶中分别加106.9 mL 二次蒸馏水，0.01 mol/L氯金酸溶液7.425 mL和0.2 mo I/LCTAB溶液106.5 mL,混合均匀后加入0.01 mol/L硝酸银1.35 mL和0.1 mol/L抗坏血酸溶液1.35 mL，该溶液为生长液，待此溶液变为无色后，加入上述种子溶液1.8 mL，混合均匀，28-30 °C温度条件下静置过夜，制得金纳米棒溶液；将所得的金纳米棒溶液置于4°C条件下静置4-6小时，析出溶液中多余的CTAB分子，然后减压抽滤去除它们，所得滤液通过高速离心处理去除溶液中残余的自由CTAB分子，并将溶液浓缩30-35倍，待用； (3)表面修饰松香基分子的金纳米棒的制备 将上述所得的金纳米棒溶液6-7 mL超声处理20分钟，加入所制备的松香基季铵盐分子0.014 g，超声处理，35-40 1:水浴条件下静置2-3天，最后所得到的棕红色溶液即为2 mg/mL的表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒溶液。2.表面修饰松香基季铵盐分子的金纳米棒的制备方法，其特征在于步骤为: (I)松香基季铵盐分子的制备 惰性气体保护下，0.28 mo I左旋海松酸175-185°C温度范围内搅拌加热回流反应3小时；待反应冷却至120 °C时...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈莹，冯晓燕，王春鹏，储富祥，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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