一种海藻蛋白介导纳米金的合成及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种天然海洋来源活性蛋白介导纳米金的合成及其应用，该蛋白来源于海洋红藻细弱红翎菜，以细弱红翎菜为原料提取得到藻红蛋白，所得到的藻红蛋白可以催化HAuCl4合成纳米金颗粒，该合成方法条件温和，操作简单，反应时间短，成本低，具有工业化应用前景。以制备的纳米金催化降解印染染料，显示出很好的降解效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种海藻蛋白介导纳米金的合成及其应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料合成领域，具体涉及一种海洋活性蛋白介导纳米金的合成及其应用。

技术介绍

[0002]纳米材料是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称，具有常规尺寸材料所不具备的一些特殊物理化学特性。随着纳米技术的发展，现在纳米材料在电子信息、新能源、生物医药、建筑化工、服装纺织、节能环保、结构增强等领域的得到了广泛应用。
[0003]金纳米颗粒(AuNPs)材料凭具有高度的稳定性、良好的催化性和独特的光电热性能，在信息存储、光学成像、生物检测、药物递送、食品包装以及污水处理等领域得到广泛的应用。金纳米颗粒的制备方法有物理法和化学合成法，传统的物理制备通常需要高温和高压等设备，成本较高，而且纳米颗粒材料产率较低。而化学合成在制备工艺中不仅要不可避免的要使用有机溶剂、酸碱溶剂和有毒有害的反应试剂，还可能会产生的有毒有害副产物，对人和环境具有潜在的危害。因此，需要开发绿色环保，无污染无危害的金纳米颗粒制备技术，以便更好的拓展其在生物、医学等领域的应用。
[0004]近年来，人们开始关注生物法合成金纳米颗粒，如利用细菌、真菌、病毒及微藻等生物及生物组织(根、茎、叶、花、果等)合成金纳米。生物合成方法条件温和，合成过程不需要特殊仪器设备和有害化学物质，绿色环保，此外所合成粒子具有很好的生物相容等特性。海洋由于其特殊的环境，海洋生物拥有有别于陆地生物独特的基因体系，产生了结构奇特新颖的分子，提供了独有的海洋资源。“海藻”是海带、紫菜、裙带菜、石花菜等海洋藻类的总称，是生长在海洋中的藻类，含有丰富的生物活性物质，为生物合成纳米颗粒提供了很好的物质基础。
[0005]随着全球工业化进程的加速，产生了大量的废水，如果这些废水不经过处理直接排放，不但会造成环境污染，而且会浪费大量的水资源。尤其是在纺织工业，由于生产过程中用到各种染料其产生的印染废水相比其他行业危害性更大。目前，处理印染污水的方法主要有物理法、化学法和生物法，它们各有优缺点。生物法是一种比较公认的环境友好、费用低具有应用前景的印染废水处理方法。
[0006]藻红蛋白是一种存在于海藻中的天然水溶性色素蛋白，具有抗氧化和抗肿瘤作用，常作为荧光检测试剂使用。但现有技术中没有本专利技术提供的利用藻红蛋白合成纳米金并用于去除染料的报道。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种利用海洋活性蛋白合成纳米金颗粒的方法，该制备方法合成条件温和，操作简单，反应时间短，成本低。所制备的纳米金可催化降解印染染料，显示出很好的去除效果，具有非常好的工业化应用前景。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]其中所述藻红蛋白的制备方法包括以下步骤：
[0010]细弱红翎菜按料液比1：1～1：2(质量体积比g：mL)加入去离子水破壁粉碎，放入
‑
10～
‑
30℃的冰箱里，反复冻融2～3次，用100目细筛绢过滤去除藻渣，然后加入藻胆蛋白粗提液体积60％～100％的硫酸铵进行盐析过夜；盐析液在转速5000～7000rpm，温度2～8℃条件下，离心10
ꢀ‑
20min，去除上清液，收集沉淀加100～200mL去离子水溶解，将得到的溶液放入透析袋中透析至不含硫酸根，得藻红蛋白。藻红蛋白的纯度大于0.2小于4。
[0011]其中所述海藻活性蛋白介导纳米金的制备方法包括以下步骤：
[0012]按照质量比2：1
‑
1：5向藻红蛋白溶液中慢慢滴加HAuCl4溶液，置于4℃冰箱反应3天，然后将反应混合物4℃离心20分钟(6000rpm)，去离子水洗涤沉淀，然后再离心，去离子水再洗涤沉淀，然后冷冻干燥得到形状为六边形、三角形和圆形等形状的纳米金颗粒。
[0013]本专利技术还提供制备的纳米金材料在降解废水中的硝基苯酚、亚甲基蓝、蕃红O、甲基橙和甲基红等的应用。
[0014]本专利技术相对现有技术，本专利技术的具有以下优点：
[0015]1、现有的纳米金颗粒制备方法耗能高，工艺制备复杂，污染环境，成本高。本专利技术提供利用海洋活性蛋白合成纳米金颗粒合成方法条件温和，操作简单，反应时间短，成本低。
[0016]2、本专利技术提供的利用海洋活性蛋白合成的纳米金颗粒可以有效催化降解废水中的硝基苯酚、亚甲基蓝、蕃红O、甲基橙和甲基红等染料成分，市场潜力大，前景广。
[0017]现有技术中没有本专利技术提供的利用海洋活性蛋白合成纳米金颗粒合成方法的报道。本专利技术提供的利用海洋活性蛋白合成纳米金颗粒合成方法条件温和，操作简单，反应时间短，成本低，并且具有很好的生物安全性，具有推广应用价值。
附图说明
[0018]图1为实施例所得纳米金颗粒透射电子显微镜TEM图。
[0019]图2为对比实施例所得固体样品透射电子显微镜TEM图。
[0020]图3为纳米金催化4
‑
硝基苯酚效果图。
[0021]图4为纳米金催化降解亚甲基蓝(MBD)效果图。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解本专利技术的实质，下面将用本专利技术的实施例来说明本专利技术提供的一种利用海洋活性蛋白合成纳米金颗粒的合成方法，但不以此实施例来限定本专利技术。
[0023]实施例1：海洋藻红蛋白调控纳米金颗粒的生物合成
[0024](1)细弱红翎菜按料液比1：1(质量体积比g：mL)加入去离子水破壁粉碎，放入
‑
20℃的冰箱里，反复冻融3次，用100目细筛绢过滤去除藻渣，然后加入藻胆蛋白粗提液体积60％的硫酸铵进行盐析过夜；盐析液在转速5000rpm，温度4℃条件下，离心20min，去除上清液，收集沉淀加100mL去离子水溶解，将得到的溶液放入透析袋中透析至不含硫酸根，即得纯度大于0.2藻红蛋白。
[0025](2)按照质量比2：1向藻红蛋白溶液中慢慢滴加HAuCl4溶液，置于4℃冰箱反应3
天，然后将反应混合物4℃离心20分钟(6000rpm)，去离子水洗涤沉淀，然后再离心，去离子水再洗涤沉淀，然后冷冻干燥得纳米金颗粒，透射电镜观察纳米金颗粒形状及大小(图1
‑
A)。
[0026]实施例2：海洋藻红蛋白调控纳米金颗粒的生物合成
[0027](1)细弱红翎菜按料液比1：2(质量体积比g：mL)加入去离子水破壁粉碎，放入
‑
10℃的冰箱里，反复冻融3次，用100目细筛绢过滤去除藻渣，然后加入藻胆蛋白粗提液体积60％的硫酸铵进行盐析过夜；盐析液在转速6000rpm，温度4℃条件下，离心10min，去除上清液，收集沉淀加200mL去离子水溶解，将得到的溶液放入透析袋中透析至不含硫酸根，即得纯度大于0.2藻红蛋白。
[0028](2)按照质量比1：1向藻红蛋白溶液中慢慢滴加HAuCl4溶液，置于4℃冰箱反应3天，然后将反应混合物4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海藻活性蛋白介导纳米金，其特征在于，包括以下步骤：按照质量比2：1
‑
1：5向制备得到的藻红蛋白溶液中慢慢滴加HAuCl4溶液，置于4℃冰箱反应3天，然后将反应混合物4℃离心20分钟(6000rpm)，去离子水洗涤沉淀，然后再离心，去离子水再洗涤沉淀，然后冷冻干燥得到纳米金材料，该活性蛋白主要成分为藻红蛋白。2.一种按照权利要求1所述的海藻活性蛋白介导纳米金制备方法，其特征在于，以下步骤：按照质量比2：1
‑
1：5向制备得到的藻红蛋白溶液中慢慢滴加HAuCl4溶液，置于4℃冰箱反应3天，然后将反应混合物4℃离心20分钟(6000rpm)，去离子水洗涤沉淀，然后再离心，去离子水再洗涤沉淀，然后冷冻干燥得到纳米金材料。3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：藻红蛋白与HAuCl4最佳反应质量比优选为1:1
‑
1:3。4.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述藻红蛋白从一种海洋红藻细弱红翎...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广策，王立军，羌玺，王旭雷，牛建峰，宋玉龄，
申请(专利权)人：南通中科海洋科学与技术研究发展中心，
类型：发明
国别省市：