一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，先将银纳米立方块与等体积的丙酮溶液混合，离心，向沉淀物中加入乙醇水溶液，完全溶解，再次离心、用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，得到银纳米立方块溶液，备用；取聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在水浴环境下，加入银纳米立方块溶液，搅拌，再滴加氯金酸水溶液，待溶液变为紫色时，停止滴加，冷却至室温，加入过量的氯化钠，搅拌，收集上清液，用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容；用去离子水稀释后加入半胱胺溶液，混匀。本发明专利技术引入半胱胺，金‑硫键的强相互作用诱导金银纳米材料快速释放银离子，产生较强的杀菌效果，引入红外激光可以增强杀菌效果。

A preparation method of cysteamine cooperating with gold and silver nanomaterials

【技术实现步骤摘要】
一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法
本专利技术涉及抗菌纳米材料的制备方法，特别涉及一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法。
技术介绍
银作为一种古老的抗菌被广泛在生活的各个方面。纳米技术的发展使银以一种新的尺度被作为一种抗菌剂。然而，单纯的纳米银材料容易聚集，导致其抗菌活性降低。在银纳米颗粒表面包被一层金材料可以使稳定金纳米材料，然而，抑制了银离子的释方，降低了杀菌效果。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术目的是提供一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法。技术方案：本专利技术提供的一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，包括如下步骤：(1)银纳米立方块溶液的制备：将银纳米立方块与等体积的丙酮溶液混合，离心，舍弃上清液，向沉淀物中加入乙醇水溶液，沉淀完全溶解，再次离心、用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，得到银纳米立方块溶液，备用；(2)金银纳米笼的制备：取聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在水浴环境下，加入步骤(1)的银纳米立方块溶液，搅拌，再滴加氯金酸水溶液，待溶液变为紫色时，停止滴加，反应液冷却至室温，加入过量的氯化钠，充分搅拌，收集上清液，用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，即可；(3)抗菌金银纳米材料的制备：取步骤(2)中的金银纳米笼用去离子水洗涤并稀释，加入半胱胺溶液，混合均匀，即得到半胱胺协同金银纳米材料。进一步地，所述步骤(3)中在与半胱胺溶液混合之前，金银纳米笼用体积为10倍的超纯水洗涤。进一步地，所述步骤(3)中半胱胺溶液的浓度为1-10mM。进一步地，所述步骤(3)中半胱胺溶液与金银纳米笼等体积混合。进一步地，所述的半胱胺协同金银纳米材料的制备方法在杀菌或抑菌中的用途。进一步地，所述步骤(3)中的金银纳米笼和半胱胺溶液混合后5h之内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有杀伤效果。进一步地，所述步骤(3)中的金银纳米笼和半胱胺溶液混合1h时，引入近红外激光后对耐药的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有杀伤效果。进一步地，所述红外激光的波长为1064nm，功率为1W/cm2，照射时间为10min。在前述的参数范围内不会对生物体造成伤害。进一步地，所述半胱胺溶液配制溶剂为磷酸缓冲液。进一步地，所述稀释金银纳米笼用的溶剂为超纯水。本专利技术技术方案的原理如下：本专利技术通过引入一种巯基短链小分子-半胱胺，借助金-硫键的强相互作用，诱导金银纳米材料快速释放银离子，增强杀菌效果。同时，上述过程伴随着吸收光谱的红移，引入近红外激光可以增强杀菌效果，对耐药的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌也有很好的疗效。本专利技术制备的金银纳米材料，其紫外可见光吸收光谱峰值位于532nm，粒径为35nm左右，在水溶液中具有良好的分散性。在高浓度半胱胺的作用下上述金银纳米材料发生团聚，吸收峰会转移到近红外波段，具备显著的光热效果。同时，金银纳米材料内的银颗粒被迅速释放，表现出显著的抗菌效果。要触发制备的金银纳米笼发生团聚所需的半胱胺的浓度范围为1-10mM，pH值为5.0-7.5，混合后0.5-5h后，其紫外可见光吸收光谱在红外区域会出现显著的增强，具备光热治疗的作用。有益效果：本专利技术用在银纳米立方块表面包覆金层，形成的金银纳米材料颗粒子具有良好的稳定性。在高浓度半胱胺的作用下，金银纳米笼会发生聚集，具备近红外光吸收增强的效果。同时，其内部高负载的银颗粒会被迅速释放。在上述两种因素共同作用的情况下，表现出显著杀菌效果。附图说明图1为金银纳米笼透射电镜显微图；图2为半胱胺1h内金银纳米笼的紫外可见光吸收光谱变化情况图，每隔6分钟采集一次光谱变化；图3为半胱胺与金银纳米笼混合5小时后测得的银释放情况；图4为半胱胺与金银纳米笼混合液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果评价；图5为半胱胺和金银纳米笼混合液抗菌机理的评估；图6为半胱胺和金银纳米笼混合液光热效果评估；图7为光热协同半胱胺和金银纳米笼混合液抗菌效果评估；图8为本专利技术杀菌原理图。具体实施方式本实施例采用的硝酸银，乙二醇，硫氢化钠，聚乙烯吡咯烷酮(Kr＝40000)购于美国aladdin公司，活性氧试剂和购于江苏凯基生物技术股份有限公司，氯金酸和其他试剂均购于上海国药集团化学试剂有限公司，去离子水有Milipore公司Milli-Q集成纯水系统制造。实施例1：本专利技术材料的制备方法，包括如下步骤：(1)金银纳米笼的模板银纳米立方块的制备：称取0.192g硝酸银，0.11g硫氢化钠，0.1g聚乙烯吡咯烷酮分别溶于4mL，5mL和5mL乙二醇中。待溶解完毕之后，立即将硝酸银溶液和硫氢化钠溶液放入-20℃冷冻至少半个小时，备用。在油浴锅中将乙二醇溶液加热至150℃，边加热边通入氮气(100mLmin-1)，同时用磁子搅拌转速为1000rmin-1，30min后先后加入2.5mL聚乙烯吡咯烷酮溶液，120ul硫氢化钠溶液。继续加热搅拌。30min后，关闭氮气阀，拔出通入氮气的导管，缓慢加入850ul硝酸银溶液。继续加热搅拌，当观察到溶液的颜色有酒红色变为黄绿色时，立即将整个反应烧瓶放入盛有自来水的烧杯中降温，终止反应。冷却至室温后，将所得的银纳米立方块与等体积的丙酮混合，常温下以6000rmin-1的转速离心30min。舍弃上清液，加入20mL体积比为1∶1的乙醇水溶液，超声使沉淀完全溶解，再次以8000rmin-1离心30min。如此，用乙醇水溶液反复洗涤3次，最终将溶液用乙醇超纯水定容至6mL，用6支2mLEP管分装，每支装1mL，4℃避光备用。(2)金银纳米笼的制备：称0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于50mL超纯水中。在80℃水浴环境下，取10mL聚乙烯吡咯烷酮水溶液，加入1mL制备的银纳米立方块溶液，同时用磁子搅拌，转速为8000rmin-1。向其中缓慢滴加1mM氯金酸水溶液，滴速为0.3mL.min-1。待观测溶液变为葡萄紫色时，停止滴加。将反应装置放置常温水浴中冷却至室温，加入过量的氯化钠，充分搅拌，弃不溶物，收集上清液。用同上(1)一样的洗涤方法洗涤三次，最终定容至1mL，4℃避光备用。TEM表征的结果如图1所示，可以看出所制备的金银纳米笼均一性和稳定性较好。将该实例制备的模板银纳米立方块和金银纳米笼进行结构表征，二者具备良好的均一性和稳定性。实施例2：半胱胺诱导金银纳米笼聚集以磷酸缓冲液为溶剂，配置浓度为10mM的半胱胺溶液备用。用去离子水稀释金银纳米笼至32μg/mL。将二者按1∶1的体积比混合，记录其每隔6min的紫外可见光吸收光谱，记录1h。获得的结果如图2所示：在1h内，在可见光范围的吸收峰开始减弱，近红外和近红外二区的吸收峰逐渐增强。实施例3：半胱胺诱导金银纳米笼释放银粒子用实例2中相同量的金银纳米笼，分别与10mM的半胱胺、L-半胱氨酸、谷胱甘肽、N-乙酰-L-半胱氨酸溶液(pH＝7)混合4小时。对照组中只加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)银纳米立方块溶液的制备：将银纳米立方块与等体积的丙酮溶液混合，离心，舍弃上清液，向沉淀物中加入乙醇水溶液，沉淀完全溶解，再次离心、用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，得到银纳米立方块溶液，备用；/n(2)金银纳米笼的制备：取聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在水浴环境下，加入步骤(1)的银纳米立方块溶液，搅拌，再滴加氯金酸水溶液，待溶液变为紫色时，停止滴加，反应液冷却至室温，加入过量的氯化钠，充分搅拌，收集上清液，用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，即可；/n(3)抗菌金银纳米材料的制备：取步骤(2)中的金银纳米笼用去离子水洗涤并稀释，加入半胱胺溶液，混合均匀，即得到半胱胺协同金银纳米材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)银纳米立方块溶液的制备：将银纳米立方块与等体积的丙酮溶液混合，离心，舍弃上清液，向沉淀物中加入乙醇水溶液，沉淀完全溶解，再次离心、用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，得到银纳米立方块溶液，备用；
(2)金银纳米笼的制备：取聚乙烯吡咯烷酮水溶液，在水浴环境下，加入步骤(1)的银纳米立方块溶液，搅拌，再滴加氯金酸水溶液，待溶液变为紫色时，停止滴加，反应液冷却至室温，加入过量的氯化钠，充分搅拌，收集上清液，用乙醇水溶液洗涤，将上清液用乙醇超纯水定容，即可；
(3)抗菌金银纳米材料的制备：取步骤(2)中的金银纳米笼用去离子水洗涤并稀释，加入半胱胺溶液，混合均匀，即得到半胱胺协同金银纳米材料。


2.根据权利要求1所述的半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中在与半胱胺溶液混合之前，金银纳米笼用体积为10倍的超纯水洗涤。


3.根据权利要求1所述的半胱胺协同金银纳米材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中半胱胺溶液的浓度为1-10mM。


4.根据权利要求1所述的半胱...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晖，秦肇建，杜天宇，王仪涵，张佳蕾，陈芸，王雪梅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32