一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法，属于纳米材料的绿色制备技术领域。由下述步骤组成：在酸性（pH4.8）条件下，通过4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基、氯酸钠和次氯酸钠制备氧化可德兰多糖衍生物；调节氧化可德兰多糖溶液的pH，与氯金酸溶液等体积混合，100℃恒温反应1.5h，冷至室温，过滤，离心，分散，透析，冷冻干燥即得金纳米粒子，通过控制氧化可德兰多糖溶液的pH值，能够得到不同形貌及粒径大小的金纳米粒子，因此是一种绿色环保、简单易行、金纳米粒子形貌及粒径大小可控、稳定性好的制备方法，并且可以实现连续大规模生产，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料的绿色制备
，特别涉及一种可德兰多糖衍生物作为还原剂和稳定剂可控制备金纳米粒子的方法。
技术介绍
近年来，具有纳米尺寸的功能性的纳米粒子与聚合物组装体在构建纳米材料方面拥有显著的功效，得到人们的广泛关注。其中，金纳米粒子因其纳米尺寸及其优异的物理、化学性质，在催化、纳米探针、表面拉曼增强、生物医药及食品安全检测等领域具有很好的应用，使其在众多纳米粒子中倍受青睐。特别地，利用多糖及其衍生物的特殊结构及性质合成纳米材料已成为纳米材料制备领域的新兴研究课题，引起了研究者广泛关注。多糖及其衍生物在纳米材料合成过程中可以起还原剂和稳定剂的作用，且反应完成后易于降解、无环境污染。因此，多糖及其衍生物已成为纳米合成中理想的绿色原料。目前，环糊精、壳聚糖、纤维素、普鲁兰多糖、葡聚糖、海藻酸钠及其衍生物已作为还原剂和稳定剂在水溶液中绿色合成了金纳米粒子。经检索，目前关于可德兰多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法还未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法，该方法简单易行、成本低廉、可操作性强，且整个反应无有毒物质或环境污染物，并可实现连续大规模生产，粒子形貌及尺寸可控的绿色制备方法。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案为：一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法，按照下述步骤进行：（1）在0.2 mol/L乙酸钠缓冲溶液（pH 4.8）中，加入可德兰多糖、氯酸钠和4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基，置于35℃恒温水浴中，充分混匀，迅速加入次氯酸钠，封口反应48 h，过量质量浓度为95%乙醇沉淀，4℃静置过夜，5000 rpm、20 min离心，蒸馏水透析48 h，冷冻干燥得氧化可德兰多糖衍生物；所述的可德兰多糖为白色固体粉末，购于日本和光纯药株式会社；所述的乙酸钠缓冲液、可德兰多糖、氯酸钠、4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基、次氯酸钠质量体积比为100 (mL)：1 (g) : 0.68 (g) : 0.096 (g) : 0.62 (mL)，所述的氧化可德兰多糖衍生物的数均分子量为93.7 kDa，羧基含量为100%。（2）称取一定量步骤（1）所得的氧化可德兰多糖衍生物，加入去离子水，充分搅拌均匀后，5000 rpm、20 min离心，得到质量浓度为2.0 mg/mL的多糖水溶液（pH 5.5）；用1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节所得多糖溶液的pH值控制在5.5~12.6。（3）将步骤（2）所得的不同pH值的多糖水溶液按体积比1:1（v/v）分别加入到10 mmol/L的氯金酸溶液中，混合均匀后，封口，100℃恒温反应1.5 h。（4）将步骤（3）反应后所得的混合液冷至室温，0.22 μm微孔滤膜过滤，离心，分散在丙酮和水的混合液中，去除过量的多糖和氯金酸；去离子水透析48 h，冷冻干燥，得到不同形貌及粒径大小的金纳米粒子。本专利技术将不同pH的所得的氧化可德兰多糖衍生物溶液和氯金酸溶液等体积混合形成混合液，在加热条件下反应，经过滤、离心、分散、透析和冷冻干燥即得到形貌及粒径大小可控的金纳米粒子。本专利技术的优点是：（1）整个反应过程中无有毒物质或环境污染物，绿色环保。（2）通过控制多糖溶液的pH值，可以得到不同形貌及粒径大小可控的金纳米粒子。（3）操作步骤简单易行，制备的金纳米粒子具有很好的水溶性和生物相容性，并且可实现连续大规模生产。因此，本专利技术提供的是一种绿色环保、简单易行、金纳米粒子形貌及粒径大小可控的制备方法，具有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例2制得的金纳米粒子的TEM图；图2是本专利技术实施例3制得的金纳米粒子的TEM图；图3是本专利技术实施例4制得的金纳米粒子的TEM图；图4是本专利技术实施例5制得的金纳米粒子的TEM图；图5是本专利技术实施例6制得的金纳米粒子的TEM图；图6是本专利技术实施例7制得的金纳米粒子的TEM图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本专利技术的理解，而对其不起任何限定作用。实施例1：氧化可德兰多糖衍生物的制备在0.2 mol/L 乙酸钠缓冲溶液（pH 4.8）中，加入可德兰多糖、氯酸钠和4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基，置于35℃恒温水浴中，充分混匀，迅速加入次氯酸钠，封口反应48 h，过量质量浓度为95%乙醇沉淀，4℃静置过夜，5000 rpm、20 min离心，蒸馏水透析48 h，冷冻干燥得氧化可德兰多糖衍生物；所述的可德兰多糖为白色固体粉末，购于日本和光纯药株式会社；所述的乙酸钠缓冲液、可德兰多糖、氯酸钠、4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基、次氯酸钠质量体积比为100 (mL)：1 (g) : 0.68 (g) : 0.096 (g) : 0.62 (mL)，所述的氧化可德兰多糖衍生物的数均分子量为93.7 kDa，羧基含量为100%。实施例2：将2.0 mL质量浓度为2.0 mg/mL、pH为5.5的氧化可德兰多糖溶液加入到2.0 mL摩尔浓度为10 mmol/L的氯金酸水溶液中，充分混合均匀后，封口，100℃恒温反应1.5 h，冷至室温，过滤、离心、分散、透析和冷冻干燥，得到多糖基金纳米粒子。将上述所制备的金纳米粒子分散在去离子水中得质量浓度为0.5 mg/mL的金纳米粒子水溶液，观察其TEM图，如图1所示，金纳米粒子形貌多呈棒状、三角形及球形，粒径均匀性较差，并伴有少量的团聚现象。实施例3：本实施例与实施例2基本相同，其不同之处在于用摩尔浓度为1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节氧化可德兰多糖溶液的pH为7.9。观察上述制备的金纳米粒子的TEM图，如图2所示，金纳米粒子的形貌呈球形和棒状，球形纳米粒子的平均粒径为~26 nm，棒状纳米粒子的平均长度为~32 nm。实施例4：本实施例与实施例2基本相同，其不同之处在于用摩尔浓度为1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节氧化可德兰多糖溶液的pH为9.8。观察上述制备的金纳米粒子的TEM图，如图3所示，金纳米粒子的形貌基本呈球形，平均粒径约为~22 nm。实施例5：本实施例与实施例2基本相同，其不同之处在于用摩尔浓度为1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节氧化可德兰多糖溶液的pH为11.2。观察上述制备的金纳米粒子的TEM图，如图4所示，金纳米粒子的形貌呈球形，粒径均匀，平均粒径为~17 nm。在室温条件下保存半年而不会发生团聚现象。实施例6：本实施例与实施例2基本相同，其不同之处在于用摩尔浓度为1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节氧化可德兰多糖水溶液的pH为12.0。观察上述制备的金纳米粒子的TEM图，如图5所示，金纳米粒子的形貌呈球形，粒径均匀，平均粒径为~13 nm。在室温条件下保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）将可德兰多糖、氯酸钠和4‑乙酰胺‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氧自由基加入到0.2 mol/L乙酸钠缓冲液（pH 4.8）中，混匀后加入次氯酸钠，35℃水浴恒温反应48 h，过量95%乙醇沉淀，离心，透析，冷冻干燥，得到氧化可德兰多糖衍生物；（2）将步骤（1）所得的氧化可德兰多糖衍生物配制成质量浓度为2.0 mg/mL的多糖水溶液，用1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节多糖溶液的pH值；（3）将步骤（2）所得的不同pH的多糖溶液按体积比1:1（v/v）分别加入到氯金酸溶液中，混合均匀后，封口，100℃恒温反应1.5 h；（4）将步骤（3）反应后所得的混合液冷至室温，微孔滤膜过滤，离心，分散在丙酮和水的混合液中，去除过量的多糖和氯金酸；去离子水透析48 h，冷冻干燥，得到不同形貌及粒径大小的金纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.一种多糖衍生物诱导的金纳米粒子的可控制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：
（1）将可德兰多糖、氯酸钠和4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基加入到0.2 mol/L乙酸钠缓冲液（pH 4.8）中，混匀后加入次氯酸钠，35℃水浴恒温反应48 h，过量95%乙醇沉淀，离心，透析，冷冻干燥，得到氧化可德兰多糖衍生物；
（2）将步骤（1）所得的氧化可德兰多糖衍生物配制成质量浓度为2.0 mg/mL的多糖水溶液，用1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节多糖溶液的pH值；
（3）将步骤（2）所得的不同pH的多糖溶液按体积比1:1（v/v）分别加入到氯金酸溶液中，混合均匀后，封口，100℃恒温反应1.5 h；
（4）将步骤（3）反应后所得的混合液冷至室温，微孔滤膜过滤，离心，分散在丙酮和水的混合液中，去除过量的多糖和氯金酸；去离子水透析48 h，冷冻干燥，得到不同形貌及粒径大小的金纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫景坤，马海乐，任晓锋，王振斌，裴娟娟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32