人造真菌黑色素材料的制备及紫外防护应用制造技术

一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：在空气氛围下，将黑色素前体溶于溶剂中，调节pH值为3

【技术实现步骤摘要】
人造真菌黑色素材料的制备及紫外防护应用


[0001]本专利技术涉及一种人造真菌黑色素材料的制备及紫外防护应用，具体的，涉及一种真菌黑色素纳米粒子、其制备方法及紫外防护应用，属于黑色素材料


技术介绍

[0002]黑色素是一种存在于动物、植物和微生物等许多生物体中的天然色素，以其在人类皮肤着色中的作用而闻名，然而，它们也以多种方式发挥作用，如金属离子络合、自由基猝灭、光保护、神经保护等。黑色素根据其结构可分为五种类型：真黑色素、褐黑色素、神经黑色素、脓黑色素、异黑色素。其中异黑色素是一种不含氮的黑色素，通常在植物、真菌等生物中存在。
[0003]以1，8
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二羟基萘(DHN)为前体合成的真菌黑色素(或被称为DHN
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黑色素)就是异黑素的一种，这种黑色素被发现于切尔诺贝利核电站，在大多生物无法存活的高强度的电离辐射下生长的一种真菌中(Microbiol.2008,11,525
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531)。在真菌中，真菌黑色素都有助于其在恶劣的环境中生存，通过作为细胞壁的必要成分，增加其刚性，疏水性，负电荷和减少其孔隙率(Biochemistry 2005,44,3683
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3693)。此外，真菌黑色素可以保护这些真菌免受高剂量辐射，在某些情况下，已证明γ辐射对在宇宙飞船上和切尔诺贝利反应堆内发现的某些种类的黑化真菌是有益的(PLoS One 2007,2,e457)。鉴于天然黑色素的无数功能和它们固有的化学性质的复杂性，合成人造黑色素材料为分析黑色素的结构和功能提供了有前途的途径。
[0004]在合成方面，目前常见的是强氧化剂氧化(ACS Nano 2019,13,10,10980
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10990)和氨气催化的固相聚合法(J.Mater.Chem.B,2020,8,4412
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4418)。强氧化剂氧化制得的真菌黑色素粒径虽然均一但可调整范围小，且氧化剂会带来较多副反应和副产物，可能会对材料产生不利的影响。氨气催化的固相聚合则局限于制备介质表面的涂层，在使用环境上有局限性。这些限制使得我们更需要开发新的人造真菌黑色素材料的制备方法，而模仿生物的仿生合成比较利于获得结构上接近天然真菌黑色素的人造真菌黑色素材料。人造真菌黑色素的仿生合成目前是采用酶催化聚合，最常见的是辣根过氧化物酶(HRP酶)(ChemPlusChem 2019,84(9),1331
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1337)以及漆酶(ACS Nano 2019,13,10,10980
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10990)。但人工条件下使用酶来合成真菌黑色素时，因无法像生物内一样有许多调节机制，合成的其真菌黑色素材料大多形貌不均一。且酶活性受许多因素影响，使得可重复性差。更重要的是酶的生产过程复杂，价格昂贵，不利于大规模使用。

技术实现思路

[0005]针对上述的问题，本专利技术提供一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，一种人造真菌黑素纳米粒子，以及其在紫外防护中的应用。
[0006]一方面，本专利技术提供一种真菌黑色素纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0007]一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0008]在空气氛围下，将黑色素前体溶于溶剂中，调节pH值为3
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4，搅拌得A溶液。
[0009]将铜化合物催化剂溶于水中，配制的B溶液。
[0010]将A溶液于搅拌下在金属浴上加热升温，搅拌下将B溶液加入A中，混合均匀，反应得反应液。
[0011]将反应液离心，沉淀清洗超声分散后再次离心，重复多次，得到人造真菌黑色素纳米粒子。
[0012]将人造真菌黑色素纳米粒子在去离子水中分散保存。
[0013]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，黑色素前体为二羟基萘(萘二酚)及其各类衍生物中的任意一种或几种组合的混合物。具体的，为1，8
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二羟基萘、2，7
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二羟基萘、2，6
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二羟基萘、1，5
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二羟基萘、1，4
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二羟基萘、2，3
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二羟基萘等。
[0014]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述黑色素前体为1，8
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二羟基萘。
[0015]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述溶剂为乙腈、乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃或二氧六环和水的混合溶液。
[0016]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述溶剂为乙腈和水的混合溶液。
[0017]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述的铜化合物为可溶性盐或铜氧化物，以及碱式盐。具体的，为硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、氧化铜、氧化亚铜或碱式碳酸铜。
[0018]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，铜化合物为硫酸铜。
[0019]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述1，8
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二羟基萘在混合溶液中的浓度为0.75
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1.5mg/mL。
[0020]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述1，8
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二羟基萘在混合溶液中的浓度为1
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1.25mg/mL。
[0021]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，混合溶液中铜离子与1，8
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二羟基萘摩尔比为0.06
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0.12。
[0022]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，混合溶液中铜离子与1，8
‑
二羟基萘摩尔比为0.06
‑
0.08。
[0023]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述乙腈和水的混合溶液，其中乙腈和去离子水的比例为1:9。
[0024]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，反应温度为10
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70℃。
[0025]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，反应温度为50℃。
[0026]进一步的，本专利技术的人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，反应时间为1
‑
24h。
[0027]进一步的，本专利技术的真菌黑色素纳米粒子的制备方法，反应时间为12
‑
20h。
[0028]进一步的，本专利技术的真菌黑色素纳米粒子的制备方法，所述A液和B液的溶剂比为2000:1，即A液的溶剂和B液的水比为2000:1。
[0029]进一步的，本专利技术的真菌黑色素纳米粒子的制备方法，得到真菌黑色素纳米粒子粒径为70
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300nm。
[0030]另一方面，本专利技术还提供一种人造真菌黑色素纳米粒子，由上述的方法制备而成。
[0031]另一方面，本专利技术还提供一种人造真菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：在空气氛围下，将黑色素前体溶于溶剂中，调节pH值为3
‑
4，搅拌得A溶液；将铜化合物催化剂溶于水中，配制的B溶液；将A溶液于搅拌下在金属浴上加热升温，搅拌下将B溶液加入A中，混合均匀，反应得反应液；将反应液离心，沉淀清洗超声分散后再次离心，重复多次，得到人造真菌黑色素纳米粒子；将人造真菌黑色素纳米粒子在去离子水中分散保存。2.根据权利要求1所述的一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述黑色素前体为二羟基萘及其各类衍生物或萘酚及其各类衍生物中的任意一种或几种组合的混合物；所述的铜化合物为可溶性盐或铜氧化物，或碱式盐；所述溶剂为乙腈、乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃或二氧六环和水的混合溶液。3.根据权利要求1所述的一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述黑色素前体为1，8
‑
二羟基萘，所述所述的铜化合物为硫酸铜，所述溶剂为乙腈和水的混合溶液。4.根据权利要求3所述的一种人造真菌黑色素纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述黑色素前体在混合液中的浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乙文，黄楚皓，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：