一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法技术

本发明专利技术属于物理加工技术领域，具体涉及一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的技术；具体步骤为：将咖啡叶冷冻干燥、粉碎、过筛，得到咖啡叶粉末，加入沸水中进行浸提，浸提后过滤得到提取液；然后将滤渣再次加入沸水中进行浸提，如此重复浸提数次，合并数次提取后的提取液，记为咖啡叶提取液A；再和乙酸锌溶液混合，调节pH后再进行超声处理，经超声处理后得到的混合液离心数次，将获得的沉淀物洗涤后，经烘干并煅烧后得到纳米氧化锌颗粒；本发明专利技术的方法安全环保，合成的纳米氧化锌粒径更小，产率更高；并且可以作为高效的药物递送载体，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

A method of ultrasound assisted green synthesis of nano zinc oxide from coffee leaf extract

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法


[0001]本专利技术属于物理加工
，具体涉及一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的技术。

技术介绍

[0002]纳米颗粒(NPs)通常是指一维或者多维尺寸在1
‑
100nm之间的颗粒，其性质和特征主要取决于颗粒的结晶度、大小和形状。与大尺寸颗粒相比，纳米颗粒具有优异的生物学、物理、化学和机械特性。纳米颗粒具有抗微生物、抗氧化和抗炎的特性，在医药研究领域和生物学领域有重要的应用。
[0003]纳米氧化锌(ZnO NPs)是一种被广泛开发的无机金属氧化物纳米颗粒，其生物相容性好，化学和热稳定，具有抗菌、消毒、抗炎、抗癌和药物递送等功能，在生物医学领域具有重要应用价值。目前大量使用的化学合成法存在污染大和能耗大等问题，限制了其在医学上的使用。
[0004]随着绿色化学的兴起，植物提取物介导的纳米材料的合成方法受到广泛关注，原因在于该方法具有清洁、快速、环保和无毒等优点。超声则是一种物理加工技术，也被广泛用于纳米颗粒的绿色合成，其特点在于能提高产率，缩短反应时间，减少纳米颗粒聚集以及减少有毒还原剂的使用等。因此以超声辅助植物提取物合成纳米颗粒，是一种绿色高效的纳米颗粒合成技术。
[0005]咖啡叶中富含多种具有生物活性的物质，如绿原酸、类黄酮、生物碱、萜类化合物、儿茶素类和氧杂蒽酮类化合物等。咖啡叶不仅被加工成咖啡叶茶，而且在咖啡种植国如海地、古巴和尼加拉瓜等国家，咖啡叶还被用作民族药物用来治疗或减轻各种疾病和代谢紊乱。咖啡叶中富含的多酚类化合物、糖、蛋白质和氨基酸等是很好的还原剂和稳定剂，可被用于合成纳米氧化锌。因此，研究咖啡叶提取物合成纳米氧化锌能够充分利用废弃的生物资源，实现咖啡叶的高值化利用。
[0006]目前，未见利用超声波辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的研究报道。因此，探索利用超声辅助咖啡叶提取物合成纳米氧化锌的条件以提高其合成产率具有重要的意义。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种高效、环保和无毒的纳米氧化锌绿色合成方法，借助超声波作用辅助咖啡叶提取物合成纳米氧化锌，筛选出合成纳米氧化锌的最佳条件，提高纳米氧化锌的合成产率。
[0008]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0009]一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，包括以下步骤：
[0010](1)将咖啡叶冷冻干燥、粉碎、过筛，得到咖啡叶粉末；取一定量咖啡叶粉末加入沸水中进行浸提，浸提一段时间后经过滤得到提取液，收集提取液；然后将滤渣再次加入沸水
中进行浸提，如此重复浸提数次，合并数次提取后的提取液，记为咖啡叶提取液A；
[0011](2)将咖啡叶提取液A和乙酸锌溶液按一定的比例混合，调节混合液的pH并调节超声时间、超声频率、超声功率和超声温度进行超声处理；
[0012](3)将经步骤(2)超声处理后得到的混合液离心数次，将获得的沉淀物用超纯水重复洗涤数次，洗涤后的沉淀经烘干并煅烧后得到纳米氧化锌颗粒。
[0013]优选的，步骤(1)中所述过筛操作中筛网的目数为60目。
[0014]优选的，步骤(1)中所述咖啡叶粉末与沸水用量关系为1～2g：20mL；所述重复浸提过程中滤渣与沸水用量关系为1～2g：20mL；所述在沸水中浸提的时间均为20～30min。
[0015]优选的，步骤(1)中所述过滤是使用滤纸过滤，其中滤纸孔径为0.45μm。
[0016]优选的，步骤(2)中所述咖啡叶提取液A和乙酸锌溶液的混合液的pH为7～9。
[0017]优选的，步骤(2)中所述咖啡叶提取液A和乙酸锌溶液混合时，是以步骤(1)中咖啡叶粉末与乙酸锌溶液中乙酸锌来确定用量关系，所述咖啡叶粉末与乙酸锌溶液中乙酸锌的质量比为0.23～2.28：1。
[0018]优选的，步骤(2)中所述超声时间为10～50min。
[0019]优选的，步骤(2)中所述超声频率分为单频、双频或三频；所述单频超声频率为20、28或40kHz；所述双频超声频率为20/28kHz、20/40kHz或28/40kHz，双频工作时两种频率同时作用；所述三频超声频率为20/28/40kHz，三频工作时三种频率同时作用。
[0020]优选的，步骤(2)中所述超声功率为60～300W。
[0021]优选的，步骤(2)中所述超声温度为20～70℃。
[0022]优选的，步骤(3)中所述离心力为11610
×
g，离心时间为15～20min；所述洗涤次数具体是洗涤5
‑
6次。
[0023]优选的，步骤(3)中所述烘干温度为60～80℃，时间为6～9h；所述煅烧温度为400～450℃，时间为2～2.5h。
[0024]本专利技术合成的纳米氧化锌用于作为药物递送载体的用途。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术首次采用咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌颗粒，在合成过程中借助频率为20、28或40kHz的超声波单独或协同作用辅助合成，并以纳米氧化锌颗粒合成产率为指标进行合成工艺优化，使得在超声时间较短(10min)、超声温度较低(30℃)和超声功率不高(180W)的情况下获得纳米氧化锌颗粒的产率最高；合成过程中不使用有机溶剂和有毒化学品，最大程度减少能量消耗和能源浪费，合成工艺简单、快速且环保，优于常规的化学合成方法，且目前化学合成方法的产率仅为20％左右。
[0027]本专利技术使用超声辅助咖啡叶提取物合成的纳米氧化锌粒径为8.29nm，产率为43.59％；对照组除未施加超声作用外其它条件同超声产率最高组相同，也是本专利技术研究的条件，仅是不做超声处理，其合成的纳米氧化锌粒径为10.48nm，产率为41.45％。相比之下，超声波作用使得合成的纳米氧化锌粒径更小，产率更高；表征结果显示合成的纳米氧化锌颗粒纯度很高，几乎不含有杂质。
[0028](2)本专利技术制备的纳米氧化锌颗粒表面成功负载生物活性物质芒果苷分子，负载芒果苷的纳米氧化锌颗粒中的载药量和包封率分别为3.66％和19.01％，且负载芒果苷后纳米氧化锌颗粒在溶液中的物理稳定性提高；体外模拟释放实验中载药纳米氧化锌在132h
累积释放效率达到96.24％，负载芒果苷的纳米氧化锌颗粒具有良好的缓释特性，成功达到药物的缓释效果，合成的纳米氧化锌可以作为高效的药物递送载体，作为一种新的剂型应用于生物医学方面。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施实例对本专利技术做进一步说明。
[0030]对照例1：
[0031](1)将咖啡鲜叶置于真空度＜10MPa，温度＜
‑
50℃的冷冻干燥机中冷冻干燥48h后，粉碎并过60目筛网，得到咖啡叶粉末；
[0032](2)取20g咖啡叶粉末加入400mL的超纯水，沸水浴中提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，其特征在于，步骤如下：(1)将咖啡叶冷冻干燥、粉碎、过筛，得到咖啡叶粉末；取一定量咖啡叶粉末加入沸水中进行浸提，浸提一段时间后经过滤得到提取液，收集提取液；然后将滤渣再次加入沸水中进行浸提，如此重复浸提数次，合并数次提取后的提取液，记为咖啡叶提取液A；(2)将咖啡叶提取液A和乙酸锌溶液按一定的比例混合，调节混合液的pH并调节超声时间、超声频率、超声功率和超声温度进行超声处理；(3)将经步骤(2)超声处理后得到的混合液离心数次，将获得的沉淀物用超纯水重复洗涤数次，洗涤后的沉淀经烘干并煅烧后得到纳米氧化锌颗粒。2.根据权利要求1所述超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，其特征在于，步骤(1)中所述过筛操作中筛网的目数为60目。3.根据权利要求1所述超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，其特征在于，步骤(1)中所述咖啡叶粉末与沸水用量关系为1～2g：20mL；所述重复浸提过程中滤渣与沸水用量关系为1～2g：20mL；所述在沸水中浸提的时间均为20～30min。4.根据权利要求1所述超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，其特征在于，步骤(1)中所述过滤是使用滤纸过滤，其中滤纸孔径为0.45μm。5.根据权利要求1所述超声辅助咖啡叶提取物绿色合成纳米氧化锌的方法，其特征在于，步骤(2)中所述咖啡叶提取液A和乙酸锌溶液的混合液的pH为7～9。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀敏，王强，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：