專利名稱：基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米材料的制備方法，特別是一種基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，屬于材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
貴金屬納米晶體可以綁定生物大分子如蛋白、酶、DNA在生物標(biāo)記和生物檢測(cè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用而成為研究的熱點(diǎn)之一。生物大分子由于具有好的定位和識(shí)別能力是理想的制備貴金屬納米晶體的模板材料。近年來(lái)研究表明肽鏈由于其特定的生物特性和典型的三維螺旋結(jié)構(gòu)成功地應(yīng)用到納米材料的制備中，如天冬氨酸、賴氨酸、酪氨酸和色氨酸殘基室溫下可以成功地調(diào)控金顆粒生長(zhǎng)。膠原蛋白富含甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等氨基酸，其結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu)，使其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。膠原蛋白肽鏈中的活性基團(tuán)包括懸掛雙鍵、-NH2、-SH和-C00H，容易被其他的生物分子改性，是一較理想的天然高分子材料來(lái)調(diào)控納米顆粒生長(zhǎng)。Yujing Sun等人利用I型的膠原蛋白制備貴金屬納米顆粒網(wǎng)狀材料。I型的膠原蛋白在溶液的pH〈7時(shí)作為貴金屬納米顆粒生長(zhǎng)的穩(wěn)定劑和模板。該制備路線與本發(fā)明相比，是引入硼氫化鈉作為貴金屬離子的還原劑。本發(fā)明是應(yīng)用改性膠原蛋白來(lái)作為還原劑和穩(wěn)定劑來(lái)調(diào)控Au、Ag、Pt和Au-Ag、Ag-Pt納米顆粒增長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，貴金屬納米顆粒包括單金屬和雙金屬納米顆粒，若制備單金屬納米顆粒步驟為I和2，若制備雙金屬納米顆粒步驟為1、2、3，所述方法為
步驟I、將改性膠原蛋白溶解于水中，溶液濃度為O. lwt% 10wt%，加熱并攪拌；
步驟2、向步驟I中加入一種貴金屬前驅(qū)體,在60 100°C下反應(yīng)一定時(shí)間,得到單金屬納米膠體；
步驟3、向步驟2中加入另一種貴金屬前驅(qū)體，在60 100°C下繼續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，SP得雙金屬納米膠體。步驟I中所述的改性膠原蛋白是膠原蛋白經(jīng)酸或堿部分水解得到；所述的加熱溫度為60 100°C。步驟2和3中所述的貴金屬前驅(qū)體為金氯酸或氯金酸鹽、銀鹽、氯鉬酸或氯鉬酸鹽，所述的貴金屬前驅(qū)體總量與改性膠原蛋白的質(zhì)量比1X10_5 5X10_3，所述的制備單金屬納米顆粒的反應(yīng)反應(yīng)時(shí)間為2 6h ;所述的制備雙金屬納米顆粒的總反應(yīng)時(shí)間也為
2 6h0本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)⑴介紹了一種簡(jiǎn)單新穎貴金屬納米顆粒的制備方法，以改性的膠原蛋白作為貴金屬納米顆粒生長(zhǎng)的模板劑和還原劑，開(kāi)拓膠原蛋白的新研究領(lǐng)域；⑵以改性膠原蛋白作為貴金屬納米生長(zhǎng)的模板劑，改性膠原蛋白的降解不影響貴金屬納米顆粒的形貌； 改性膠原蛋白溶液的濃度可用來(lái)調(diào)控納米顆粒的尺寸。改變改性膠原蛋白溶液濃度可得到尺寸均一的球形貴金屬納米顆粒，大小I 30nm ;(4)由于膠原蛋白中多個(gè)氨基酸序列對(duì)Au、Ag納米顆粒有強(qiáng)烈的綁定作用，貴金屬或雙金屬納米顆粒膠體穩(wěn)定性強(qiáng)，為膠原蛋白在生物材料中的應(yīng)用開(kāi)辟了一新的領(lǐng)域。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖I本發(fā)明實(shí)施例3所制得的金納米顆粒的TEM照片。
具體實(shí)施例方式金、銀、鉬納米顆粒制備的實(shí)施案例 實(shí)施例I:
步驟I,將O. Ig改性膠原蛋白(市售)溶于IOOmL去離子水中，加熱至80°C并攪拌； 步驟2，向步驟I中加入O. 5mL O. Iwt9^9氯金酸溶液，80°C下反應(yīng)2h，得到金納米膠體。實(shí)施例2
步驟I,將2g改性膠原蛋白溶于98mL去離子水中，加熱至60°C并攪拌；
步驟2,向步驟I中加入ImL lwt%的金氯酸鈉溶液，60°C下反應(yīng)4h,得到金納米膠體。實(shí)施例3
步驟1，將IOg改性膠原蛋白溶于90mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入100 μ L O. lwt%的硝酸銀溶液，80°C下反應(yīng)3h，得到銀納米膠體，其TEM照片如圖I所示。實(shí)施例4
步驟I,將2g改性膠原蛋白溶于98mL去離子水中，加熱至100°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL O. lwt%的醋酸銀溶液，100°C下反應(yīng)2h，得到銀納米膠體。實(shí)施例5
步驟I,將2g改性膠原蛋白溶于98mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL O. 1 丨％的氯鉬酸溶液，80°C下反應(yīng)2h，得到鉬納米膠體。實(shí)施例6
步驟I,將5g改性膠原蛋白溶于95mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入ImL lwt%的氯鉬酸鉀溶液，60°C下反應(yīng)6h，得到鉬納米膠體。金-銀(Au-Ag)和銀-鉬(Ag-Pt)雙金屬納米顆粒的實(shí)施案例 實(shí)施例7
步驟I,將O. Ig改性膠原蛋白溶于IOOmL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 2mL O. lwt%的氯金酸溶液，80°C下反應(yīng)Ih ；
步驟3，向步驟2中加入O. 3mL O. lwt%的硝酸銀溶液，80°C下繼續(xù)反應(yīng)lh，得到雙金屬Ag-Au納米膠體。實(shí)施例8步驟I,將2g改性膠原蛋白溶于98mL去離子水中，加熱至60°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL lwt%的金氯酸鈉溶液，60°C下反應(yīng)3h ；
步驟3，向步驟2中加入O. 5mL O. lwt%的硝酸銀溶液，60°C下繼續(xù)反應(yīng)3h，得到雙金屬Ag-Au納米膠體。實(shí)施例9
步驟1，將IOg改性膠原蛋白溶于90mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入50 μ L O. lwt%的氯金酸溶液，80°C下反應(yīng)2h ；
步驟3，向步驟2中加入50 μ L O. lwt%的硝酸銀溶液，80°C下繼續(xù)反應(yīng)2h，得到雙金屬 Ag-Au納米膠體。實(shí)施例10
步驟I,將2g改性膠原蛋白溶于98mL去離子水中，加熱至100°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL O. lwt%的醋酸銀溶液，100°C下反應(yīng)Ih ；
步驟3，向步驟2中加入O. 5mL O. lwt%的氯金酸鈉溶液，IOO0C下繼續(xù)反應(yīng)lh，得到雙金屬Ag-Au納米膠體。實(shí)施例11
步驟1，將4g改性膠原蛋白溶于96mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL O. lwt%的氯鉬酸溶液，80°C下反應(yīng)I. 5h ；
步驟3，向步驟2中加入O. 5mL O. lwt%的硝酸銀溶液，80°C下繼續(xù)反應(yīng)I. 5h，得到雙金屬Ag-Pt納米膠體。實(shí)施例12
步驟I,將5g改性膠原蛋白溶于95mL去離子水中，加熱至80°C并攪拌；
步驟2，向步驟I中加入O. 5mL lwt%的氯鉬酸鉀溶液，60°C下反應(yīng)3h ；
步驟3，向步驟2中加入O. 5mL lwt%的醋酸銀溶液，60°C下繼續(xù)反應(yīng)3h ;得到雙金屬Ag-Pt納米膠體。
權(quán)利要求
1.一種基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，其特征在于所述貴金屬納米顆粒包括單金屬和雙金屬納米顆粒，所述單金屬納米顆粒制備方法包括如下步驟 步驟I、將改性膠原蛋白溶解于水中，溶液濃度為O. lwt% 10wt%，加熱并攪拌； 步驟2、向步驟I中加入一種貴金屬前驅(qū)體,在60 100°C下反應(yīng),得到單金屬納米顆粒膠體； 所述雙金屬納米顆粒是通過(guò)向步驟2的產(chǎn)物中加入另一種貴金屬前驅(qū)體，在60 100°C下繼續(xù)反應(yīng)，即得雙金屬納米顆粒膠體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，其特征在于步驟I中所述的改性膠原蛋白是膠原蛋白經(jīng)酸或堿部分水解得到；所述的加熱溫度為60 100。。。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，其特征在于所述的貴金屬前驅(qū)體為金氯酸或氯金酸鹽、銀鹽、氯鉬酸或氯鉬酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，其特征在于所述的貴金屬前驅(qū)體總量與改性膠原蛋白的質(zhì)量比IX 10_5 5X 10_3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于改性膠原蛋白的貴金屬納米顆粒的工藝方法，其特征在于制備單貴金屬納米顆粒的反應(yīng)時(shí)間為2 6h ;制備雙貴金屬納米顆粒的總反應(yīng)時(shí)間為2 6h0
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于改性膠原蛋白的單貴金屬及雙貴金屬納米顆粒的工藝方法，包括以下內(nèi)容將改性膠原蛋白溶解于水中，溶液濃度為0.1wt%～10wt%，加熱到60～100℃并攪拌，向改性膠原蛋白溶液中加入一種貴金屬前驅(qū)體，在60～100℃下反應(yīng)得到單金屬納米顆粒；然后再加入另一種貴金屬前驅(qū)體，在60～100℃下繼續(xù)反應(yīng)，即得雙貴金屬納米顆粒膠體。該方法以改性的膠原蛋白作為貴金屬納米顆粒生長(zhǎng)的模板劑和還原劑，開(kāi)拓膠原蛋白的新研究領(lǐng)域，通過(guò)改變改性膠原蛋白溶液的濃度調(diào)控納米顆粒的尺寸在1～30nm內(nèi)。
文檔編號(hào)B22F9/24GK102921957SQ20121043832
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者劉穎, 劉孝恒, 姚霞喜, 汪信, 楊緒杰, 陸路德 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)