利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物及納米材料領(lǐng)域，涉及采用鐮孢霉菌5/7) 1281-2株 的培養(yǎng)上清液胞外合成銀/金(Ag/Au)復(fù)合納米粒子。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著納米技術(shù)的迅猛發(fā)展，納米材料因其獨(dú)特的量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)以及大的 比表面積而顯現(xiàn)出特有的性質(zhì)。其中，納米合金材料由于其粒徑尺寸及結(jié)構(gòu)不同于塊狀合 金材料而在電、磁、抗蝕性、催化等方面表現(xiàn)出非常優(yōu)良獨(dú)特的性質(zhì)，已成為近幾年來納米 材料領(lǐng)域的研宄重點(diǎn)。納米材料中的合金材料是一種二次凝聚晶體或非晶體，其中第一次 凝聚就是由金屬原子形成納米顆粒，在保持新鮮界面的條件下，將納米顆粒壓在一起形成 塊狀凝聚固體。Ag/Au復(fù)合納米粒子由于銀納米粒子具有良好的分散性和較為規(guī)則的形貌， 以銀(Ag)納米粒子作晶種，制得了 Ag/Au復(fù)合納米粒子。
[0003] Ag/Au復(fù)合納米粒子由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)，近年來在研宄中也備受關(guān)注，其具有 有趣的電學(xué)和結(jié)構(gòu)性能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，研宄最多的制備Ag/Au復(fù) 合納米粒子的方法是化學(xué)還原法，但是這種方法通常會污染環(huán)境。因此，尋找更好的，對環(huán) 境友好的Ag/Au復(fù)合納米粒子制備方法顯得尤為重要。最近，微生物體系被作為一種新穎 的方法引入到無機(jī)納米顆粒的制備中，比如：細(xì)菌和酵母菌被用于降解有毒金屬，生物有機(jī) 體被用于合成各種無機(jī)材料。
[0004] Ag/Au復(fù)合納米粒子的微生物合成方法與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)合成方法相比，具有 很多優(yōu)點(diǎn)，如材料來源廣泛、價(jià)格低廉、反應(yīng)條件溫和可控，是一種清潔、無毒、環(huán)境友好、可 持續(xù)發(fā)展的合成方法，逐漸成為復(fù)合納米粒子合成領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)包 括原核生物和真核生物中的多個(gè)物種具有合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的能力，如單細(xì)胞的細(xì) 菌、多細(xì)胞的真菌，均具有在細(xì)胞內(nèi)或者細(xì)胞外合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的能力。與細(xì)菌和 酵母相比，真菌的優(yōu)勢在于能分泌大量的酶，分離過程簡單，因此這一領(lǐng)域引起了學(xué)者們研 宄的興趣。
[0005] 本發(fā)明中所用到的鐮孢霉菌1281-2株，拉丁名為 specia/es;在光學(xué) 顯微鏡下可見菌絲有隔，分枝。分生孢子梗分枝或不分枝，有兩種形態(tài)：小型分生孢子卵 圓形，有1~2個(gè)隔膜；大型分生孢子鐮刀形或長柱形，有較多的橫隔；在馬鈴薯葡萄糖瓊 脂培養(yǎng)基上生長良好，菌落初白色，漸變?yōu)椴菥G色，菌絲稀疏，基質(zhì)白色。保藏號為：CCTCC M2014658,保藏地址為：中國武漢武漢大學(xué)，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏時(shí)間是 2014年12月23日。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是：提供一種綠色環(huán)保的Ag/Au復(fù)合納米粒子合成方 法，該方法利用鐮孢霉菌培養(yǎng)上清液胞外合成Ag/Au復(fù)合納米粒子，反應(yīng)條件溫和，且簡便 快捷。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：提供一種利用鐮孢霉菌 1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，該方法包括以下步驟： (1) 將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng) 基，之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉 菌1281-2的培養(yǎng)上清液； (2) 取步驟I中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液和 氯金酸溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，最后離心得到Ag/Au復(fù)合納米粒子產(chǎn)物； 其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號為CCTCC M2014658。
[0008] 優(yōu)選的，上述利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法中，所述步驟 (1)中重懸于去離子水中的鐮孢霉菌菌絲體終濃度為200 g/L。該菌在無菌去離子水中的 培養(yǎng)條件為：在28°C，120rpm培養(yǎng)48h-72h。所述步驟（2)中硝酸銀溶液和氯金酸溶液加 入鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液之后的終濃度之和為lmmol/L，最好兩種無機(jī)鹽的濃度均為 0. 5 mmol/L，反應(yīng)條件為：28°C，振蕩反應(yīng)24~60h。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：本發(fā)明所提供的Ag/ Au復(fù)合納米粒子合成方法安全無毒害，首次利用鐮孢霉菌進(jìn)行胞外合成Ag/Au復(fù)合納米粒 子，合成的Ag/Au復(fù)合納米粒子粒徑為25±2nm左右，且Ag/Au復(fù)合納米粒子分散性較高， 可以在水中自主分散，常溫下穩(wěn)定，是一種高效、安全、簡單的Ag/Au復(fù)合納米粒子合成方 法。
【附圖說明】
[0010] 圖1是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的Ag/Au復(fù)合納米粒子的透射電鏡 掃描圖 圖2是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的Ag/Au復(fù)合納米粒子的掃描電鏡圖 圖3是利用鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液合成的Ag/Au復(fù)合納米粒子的EDS能譜圖
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012] 實(shí)施例1利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法 取凍存的鐮孢霉菌1281-2在馬鈴薯葡萄糖（PDA)固體培養(yǎng)基(含馬鈴薯200 g/L，葡萄 糖20g /L，瓊脂15g/L)上劃線接種，在28°C培養(yǎng)72 h，，接菌絲接種于100 mLPDA液體培 養(yǎng)基（含馬鈴薯200g/L，葡萄糖20g/L)，在28°C、150 rpm下培養(yǎng)48 h，收集菌絲體。用去 離子水洗滌3次，將菌絲體懸浮于去離子水中，其濃度為200g/L，在28°C、120 rpm下培養(yǎng) 48h-72h，過濾去除菌絲體。收集培養(yǎng)上清液加入硝酸銀溶液和氯金酸溶液，這兩種無機(jī)鹽 的濃度之和最好為lmm〇l/L，于28°C、120 rpm下放置，期間每隔6h取溶液少許，離心收集 含Ag/Au復(fù)合納米粒子的沉淀，用去離子水洗滌3次以去除雜質(zhì)后用去離子水懸浮至適當(dāng) 濃度或干燥后保存。
[0013] 實(shí)施例2 Ag/Au復(fù)合納米粒子的表征 觀察發(fā)現(xiàn)加入硝酸銀溶液和氯金酸溶液前的鐮孢霉菌1281-2的培養(yǎng)上清液無色澄 清，加入硝酸銀溶液和氯金酸溶液若干小時(shí)后的培養(yǎng)液呈紫紅色，顏色隨著Ag/Au復(fù)合納 米粒子量的增加而加深。使用用分辨率200KV的透射電鏡（TEM)觀察上述培養(yǎng)上清液還原 合成得到的Ag/Au復(fù)合納米粒子產(chǎn)物，顯示Ag/Au復(fù)合納米粒子形態(tài)以球形為主，粒徑為 25±2nm另外還有少量三角形、六邊形等規(guī)則形態(tài)的Ag/Au復(fù)合粒子產(chǎn)物，分散性較高，便 于分離，如圖1所示。同樣，在掃描電鏡下可見Ag/Au復(fù)合納米粒子形狀多樣，多棱角，大部 分呈球狀，如圖2所示。圖3為鐮孢霉菌1281-2還原制備Ag/Au復(fù)合納米粒子的EDS能譜 圖。能譜元素成分分析顯示，本發(fā)明所述方法制備的粒子為Ag/Au復(fù)合納米粒子。
[0014] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： I將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng)基， 之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉菌 1281-2的培養(yǎng)上清液； Π 取步驟I中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液和氯 金酸溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，最后離心得到Ag/Au復(fù)合納米粒子產(chǎn)物； 其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號為CCTCC M2014658。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，其特征 在于，所述步驟I中重懸于去離子水中的鐮孢霉菌菌絲體終濃度為200 g/L。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，其 特征在于，所述步驟I中鐮孢霉菌菌絲體重懸于無菌去離子水中的培養(yǎng)條件為：在28°C， 120rpm 培養(yǎng) 48h-72h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，其特 征在于，所述步驟II中硝酸銀溶液和氯金酸溶液加入鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液之后的終 濃度之和為lmm〇l/L，28°C，振蕩反應(yīng)24~60h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，其特征 在于，所述步驟II中加入鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液中的硝酸銀溶液和氯金酸溶液終濃 度均為 0. 5 mmol/L。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鐮孢霉菌1281-2合成Ag/Au復(fù)合納米粒子的方法，所述方法包括以下步驟：1將鐮孢霉菌1281-2進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)后收集菌絲體，用去離子水洗滌去除殘留培養(yǎng)基，之后將菌絲體重懸于無菌去離子水中進(jìn)行培養(yǎng)，將培養(yǎng)液過濾去除菌絲體，得到鐮孢霉菌1281-2的培養(yǎng)上清液；2取步驟1中得到的鐮孢霉菌1281-2培養(yǎng)上清液作為反應(yīng)基質(zhì)，加入硝酸銀溶液和氯金酸溶液進(jìn)行還原反應(yīng)，最后離心得到Ag/Au復(fù)合納米粒子產(chǎn)物；其中，所述鐮孢霉菌1281-2保藏編號為CCTCC M2014658。本發(fā)明的合成方法綠色環(huán)保，是一種高效簡單的合成方法。CCTCC NO:M201465820141223
【IPC分類】B82Y40-00, B22F9-24
【公開號】CN104722772
【申請?zhí)枴緾N201510064689
【發(fā)明人】吉民, 李黎, 陳峻青
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月6日