[发明专利]一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法。

背景技术

由于金纳米粒子具有优良的生物相容性、易进行表面修饰、优良的光电和催化活性等优点，因此，在光热治疗、癌症诊断、医学成像、环境污染监测等领域具有广泛的应用前景。

目前，合成球状金纳米粒子的常用方法有：

(1)使用还原剂硼氢化钠(NaBH₄)，还原氯金酸(HAuCl₄)，快速合成粒径为2-10nm的球状金纳米粒子(Nature Phys.Sci.1973,241,20–22)。

(2)以柠檬酸钠(C₆H₅Na₃O₇)为还原剂，采用水热法，合成粒径为10-40nm的球状金纳米粒子(Discuss.Faraday Soc.1951,11,55-75)。

(3)采用种子生长法，合成粒径大于40nm的球状金纳米粒子。该方法，首先使用硼氢化钠(NaBH₄)或柠檬酸钠(C₆H₅Na₃O₇)制备金种子，然后添加还原剂抗坏血酸(Adv.Opt.Mater.2014,2,65–73)、羟胺(Chem.Mater.2000,12,306-313)、硫酸琥珀酸(Nanotechnology 2007,18,325607)、对苯二酚(J.Am.Chem.Soc.2009,131,17042–17043)、柠檬酸钠(Langmuir2011,27,11098–11105)或盐酸肼(N₂H₄·2HCl，J.Am.Chem.Soc.2013,135,3550-3559)缓慢将氯金酸(HAuCl₄)中Au(III)还原为Au⁰，使其沉积于金种子表面，换句话说：金种子逐渐长成大粒径的球状金纳米粒子。

目前合成的金纳米粒子，其暴露晶面以(111)为主(Langmuir 2014,30,1696–1703),然而(111)面相对(200)面稳定而不活泼(Nanotoday2012,7,586–605)。据文献报道，暴露晶面以(200)为主的金纳米粒子，具有较强的催化活性(Science 2012,335,317-319)。因此，实现批量合成催化活性强的、形貌相对均一、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子，具有重要的研究意义。

发明内容

本发明提供了一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，所采用的实验条件温和、易于重复、简便易行，实现了批量合成分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。

本发明所采用的技术方案为：

一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，包括：

步骤1，在碱性条件下，利用蛋白质A还原金盐溶液中的金离子，得到制备Au(I)溶液；

所述蛋白质A为胶原蛋白酶(collagen，Col)、糖化酶(glucoamylase，Glu)、胃蛋白酶(pepsin，Pep)、胰蛋白酶(trypsin，Try)、溶菌酶(lysozyme，Lys)中的至少一种；

步骤2，将Au(I)溶液、鲁米诺和双氧水混合均匀后，加入蛋白质B，得到所述的金纳米粒子；

所述蛋白质B为牛白蛋白(bovine albumin，BA)、牛血红蛋白(bovine hemoglobin，BHb)、牛血清白蛋白(bovine serum albumin，BSA)、肌红蛋白(myoglobin，Mb)、糖化酶(Glu)、胃蛋白酶(Pep)、胰蛋白酶(Try)和过氧化氢酶(catalse，Cat)中的至少一种。

本发明的步骤1在室温下进行，步骤1中的碱性条件的pH＝10.0～14.0。具体操作时，在金盐溶液中加入蛋白质和浓NaOH溶液，剧烈震荡后，调节混合溶液的pH值至10.0～14.0，获得Au(I)溶液。

步骤1中，在碱性条件下(pH＝10.0～14.0)，金盐中三价的金Au(III)，被蛋白质A还原生成一价金Au(I)。