本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種納米材料的制備方法。
背景技術(shù):
由于銀納米材料具有優(yōu)異的催化、導(dǎo)電、熱交換等性能,在抗菌材料、催化材料、醫(yī)藥材料等方面得到了廣泛的應(yīng)用,因此,對(duì)于銀納米材料的制備方法和特性的研究顯得尤為重要。研究表明,金屬納米材料的性能主要取決于它們的尺寸、形貌、組成和結(jié)晶度。原則上,都可以通過(guò)控制這些參數(shù)來(lái)調(diào)控金屬納米材料的性能。在這些參數(shù)中,可以認(rèn)為形貌控制提供了一種最有效的方式來(lái)調(diào)節(jié)金屬納米結(jié)構(gòu)的性能。
目前,納米銀的合成方法主要有化學(xué)還原法、電化學(xué)法、化學(xué)氣相沉積法、多元醇法等。但是這些方法存在制備工藝復(fù)雜,成本較高等缺點(diǎn),并且在這些合成方法中大多采用有毒試劑,對(duì)環(huán)境及生物具有潛在危害性,從綠色化學(xué)的角度出發(fā),選用無(wú)毒或低毒材料制備是目前的發(fā)展趨勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、綠色溫和的以醋酸奧曲肽為模板制備立方體狀銀納米盒的方法。
本發(fā)明主要是采用醋酸奧曲肽分子為模板,首先對(duì)其進(jìn)行酸和熱處理,按照模板的氨基酸組成和特殊基團(tuán)的結(jié)合能力,預(yù)測(cè)多肽分子的相互作用,通過(guò)自組裝過(guò)程形成所需的三維結(jié)構(gòu);然后在孵育過(guò)程中,模板暴露出來(lái)的活性基團(tuán)通過(guò)靜電作用與銀離子結(jié)合;最后當(dāng)溶液中加入硼氫化鈉后,結(jié)合后的銀離子被原位還原為單質(zhì)銀,分布在模板活性位點(diǎn)上的單質(zhì)銀逐步形成晶粒,新生的晶粒吸附在模板表面,并在模板的作用下最終得到立方體狀的銀納米盒。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
(1)將醋酸奧曲肽溶解于鹽酸溶液中,配制成濃度為0.1~0.3mM、pH為1~3的醋酸奧曲肽溶液,隨后置于60~90℃的恒溫金屬浴中10~30min;
(2)分別用超純水溶解抗壞血酸和硝酸銀,分別配制成質(zhì)量濃度為1~3%的抗壞血酸水溶液和摩爾濃度為0.9~1.2mM的硝酸銀水溶液,將硝酸銀水溶液與抗壞血酸水溶液以1:1~3的體積比混合,隨后以60~90W的功率超聲處理30s~1min,得到銀的膠體溶液;
(3)重新配制摩爾濃度為4~7mM的硝酸銀溶液,與步驟(1)中得到的醋酸奧曲肽溶液和步驟(2)中得到的銀的膠體溶液以1:1:1~3的體積比混合,隨后放置到數(shù)顯雙層氣浴恒溫振蕩器中,于100~200rpm.,15~25℃條件下孵育20~50h;
(4)向步驟(3)孵育好的溶液中逐滴加入新配制的硼氫化鈉水溶液,使硼氫化鈉水溶液與步驟(3)中配制的硝酸銀溶液的摩爾比為8~12:1,控制反應(yīng)溫度為20~30℃,使溶液的顏色逐漸變?yōu)榛液谏?,從而制得立方體狀銀納米盒。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用醋酸奧曲肽為模板,其分子式為H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-OL(Cys2-Cys7),是一種人工合成的八肽環(huán)狀化合物,分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于分析;其分子上具有易于吸附銀的表面活性位點(diǎn);其為生物模板的形式,本身形態(tài)可控。
2、制備工藝簡(jiǎn)單,條件溫和,成本低廉。
3、制備的銀納米盒形貌典型、形態(tài)規(guī)則,粒徑均勻,且模板與金屬結(jié)合狀況良好。
4、制備的銀納米盒具有很好近紅外光吸收,在激光照射下能夠產(chǎn)生很高的熱量,可以使其作為熱療劑用于腫瘤治療。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備的銀納米盒的透射電子顯微鏡圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2制備的銀納米盒的透射電子顯微鏡圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例3制備的銀納米盒的透射電子顯微鏡圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3制備的銀納米盒的能譜圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3制備的銀納米盒的時(shí)間溫度曲線圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將醋酸奧曲肽(上海肽仕生物科技有限公司)溶于鹽酸(永飛化工廠)溶液中,制得濃度為0.1mM、pH值為3的醋酸奧曲肽溶液,隨后置于60℃的恒溫金屬浴中30min;
分別配制濃度為0.9mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液與質(zhì)量濃度為3%的抗壞血酸(北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司)溶液,以1:1的體積比將它們混合,超聲處理30s,超聲功率為90W,得到銀膠體溶液;
配制濃度為7mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液,與上述醋酸奧曲肽溶液和銀膠體溶液以1:1:3的體積比混合,放置到數(shù)顯雙層氣浴恒溫振蕩器中,于200rpm.,15℃條件下孵育20h;
配制濃度為84mM的NaBH4(北京中勝華騰科技有限公司生產(chǎn))溶液,逐滴加入到上述孵育好的混合溶液中,控制反應(yīng)溫度為20℃,使溶液的顏色逐漸變?yōu)榛液谏?,從而制得立方體狀銀納米盒。
如圖1所示,銀納米盒的邊長(zhǎng)為290nm左右,形貌規(guī)則,并且金屬與模板的結(jié)合狀況良好。
實(shí)施例2
將醋酸奧曲肽(上海肽仕生物科技有限公司)溶于鹽酸(永飛化工廠)溶液中,制得濃度為0.2mM、pH值為2的醋酸奧曲肽溶液,隨后置于70℃的恒溫金屬浴中20min;
分別配制濃度為1.1mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液與質(zhì)量濃度為2%的抗壞血酸(北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司)溶液,以1:2的體積比混合,超聲處理45s,超聲功率為70W,得到銀膠體溶液;
配制濃度為6mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液,與上述醋酸奧曲肽溶液和銀膠體溶液以1:1:2的體積比混合,放置到數(shù)顯雙層氣浴恒溫振蕩器中,于150rpm.,20℃條件下孵育30h;
配制濃度為60mM的NaBH4(北京中勝華騰科技有限公司生產(chǎn))溶液,逐滴加入到上述孵育好的混合溶液中,控制反應(yīng)溫度為23℃,使溶液的顏色逐漸變?yōu)榛液谏?,從而制得立方體狀銀納米盒。
如圖2所示,銀納米盒的邊長(zhǎng)為200nm左右,形貌規(guī)則,并且金屬與模板的結(jié)合狀況良好。
實(shí)施例3
將醋酸奧曲肽(上海肽仕生物科技有限公司)溶于鹽酸(永飛化工廠)溶液中,制得濃度為0.3mM、pH值為1的醋酸奧曲肽溶液,置于90℃的恒溫金屬浴中10min;
分別配制濃度為1.2mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液與質(zhì)量濃度為1%的抗壞血酸(北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司)溶液,以1:3的體積比混合,超聲處理1min,超聲功率為60W,得到銀膠體溶液;
配制濃度為4mM的AgNO3(北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司)溶液,與上述醋酸奧曲肽溶液和銀膠體溶液以1:1:1的體積比混合,放置到數(shù)顯雙層氣浴恒溫振蕩器中,于100rpm.,30℃條件下孵育50h;
配制32mM的NaBH4(北京中勝華騰科技有限公司生產(chǎn))溶液,逐滴加入到上述孵育好的混合溶液中,控制反應(yīng)溫度為25℃,使溶液的顏色逐漸變?yōu)榛液谏瑥亩频昧⒎襟w狀銀納米盒。
如圖3所示,銀納米盒的邊長(zhǎng)為150nm左右,形貌規(guī)則,并且金屬與模板的結(jié)合狀況良好。
如圖4所示,能譜中出現(xiàn)Ag、C、O、Cu、Al元素的對(duì)應(yīng)的峰;其中,Cu、C元素來(lái)源于碳膜覆蓋的銅網(wǎng),此外,模板(醋酸奧曲肽)中也含有C元素;Al元素來(lái)源于透射電鏡的樣品桿;Ag元素由反應(yīng)后得到,說(shuō)明醋酸奧曲肽和銀粒子結(jié)合良好,并且有很高的純度。
使用808nm的激光束照射樣品,記錄下樣品的溫度隨時(shí)間的變化,如圖5所示,制得的立方體狀銀納米盒能在4~5min內(nèi)快速升溫至42℃,有很好的光熱轉(zhuǎn)換的能力。因?yàn)槟[瘤細(xì)胞對(duì)溫度非常敏感,在42℃就可以導(dǎo)致其熱融合死亡,而對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有影響,因此該材料有作為光熱治療腫瘤的潛能。