利用棉铃虫核型多角体蛋白提取物制备金纳米线的方法
【专利摘要】一种利用棉铃虫核型多角体蛋白提取物制备金纳米线的方法，其主要是将棉铃虫核型多角体病毒原粉离心提纯后用超纯水重悬，加入碱解液处理，再加入氯仿震荡均匀，取上清液超速离心后弃去上清液，加入PBS溶液溶解留下的沉淀斑，再将所得溶液调节pH值至9～11，20～40℃孵化20～30h，即获得多角体蛋白提取物；在获得的提取物中加入AuCl3溶液，充分混匀，于20～40℃，130～170r/min下摇床孵化20～25h；逐滴加入NaBH4溶液进行还原后于20～40℃，130～170r/min下摇床孵化30～60h，得到具有网状结构的金纳米线。本发明制备工艺简单，原料廉价易得，且具有很高的生物相容性，所制得的网状金纳米线形貌均匀、结构稳定，能够承受超声处理和超速离心处理。
【专利说明】利用棉铃虫核型多角体蛋白提取物制备金纳米线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米材料的制备方法，特别是制备金纳米线的方法。
【背景技术】
[0002]由于纳米线异常的光学、电学和磁学等性质对其尺寸和形貌的依赖性，精细控制其形态是非常重要的，而且形态学的各向异性会导致非常复杂的物理性质的变化和自组装行为。近年来，对于金纳米材料的研究取得了令人瞩目的进步，其中研究最为广泛，最具应用潜力的应是金纳米线。
[0003]近年来，将纳米颗粒组装成具有网状结构的二维三维金纳米线的研究引起了人们的广泛关注。为此人们尝试采用不同的模板，或者不同的还原剂来控制二维金纳米线的制备，并试图进一步探究其形成机理。例如，Mafune等(J.Phys.Chem.B, 107, 2003,12589 - 12596)通过对金纳米粒子的SDS溶液进行强烈的脉冲激光照射，形成了网状的金纳米粒子链。Wensheng Lu 等(Physic0.chem.Eng.Aspects, 317, 2008, 239 - 246)用PCDA-NH2S封端剂，在超声辐照条件下，用一步还原法制得了网状的金纳米线。这几种方法的制备条件苛刻，对设备要求较高。另外，Chunrong Wang等(AdvancedMaterialsResearch Vols.399-401，2012，585-588)以羟甲基纤维素钠和十二烷基三甲基氯化铵为模板分别合成了二维网状纳米线和风筝状纳米金。Xu Fan等(Materials Letters, 2010,64,2652 - 2654)以苯胺为还原剂，通过调节pH值、前躯体与还原剂的摩尔比等研究了该方法合成的金纳米线。这些方法多使用有机溶剂，限制了其在生物医学上的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种制备条件温和、产率高、工艺简单、来源广泛、重复性高、生产成本低的利用棉铃虫核型多角体蛋白提取物制备金纳米线的方法。本发明主要是对棉铃虫核型多角体进行纯化碱解，氯仿萃取、超离后调节PH并孵化，得到多角体蛋白提取物，用蛋白提取物中的某些蛋白充当封端剂和稳定剂，制备具有网状结构的金纳米线。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006](I)棉铃虫核型多角体蛋白提取物的提取:
[0007]将棉铃虫核型多角体病毒原粉依次用超纯水、5%丙酮、0.5%的SDS溶液、PBS溶液、超纯水离心提纯，至沉淀呈乳白色，且光学显微镜下观察边缘清晰无粘连物。每20mg多角体病毒原粉提纯后的沉淀物用ImL的超纯水重悬，得到多角体悬液。然后按碱解液与多角体悬液体积比为1:4?8加入碱解液静置30?60min。上述碱解液为0.3mol/L碳酸钠，
0.5mol/L氯化钠和0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液的混合液。再按氯仿与上述总量体积比为1:4?6加入氯仿震荡均匀，离心后取上清液，在4°C冰箱静置12?24h后将上清液装入超离管，超速离心后弃去上清液，按PBS溶液与弃去上清液体积比为I?3:5加入PBS溶液溶解留下的沉淀斑，再将所得溶液用氢氧化钠调节PH值至9?11，20?40°C孵化20?30h,即获得多角体蛋白提取物。[0008](2)网状金纳米线的制备:
[0009]按AuCl3溶液:多角体蛋白提取物体积比1:2?4的比例，在步骤⑴获得的多角体蛋白提取物中加入浓度为5?20mM的AuCl3溶液，充分混匀，于20?40°C，130?170r/min下摇床孵化20?25h。然后按NaBH4与AuCl3摩尔为I?3:5的比例逐滴加入浓度为5?IOmM的NaBH4溶液进行还原，还原后于20?40°C，130?170r/min下摇床孵化30?60h,即得到直径为10?200nm具有网状结构的金纳米线。
[0010]本发明与现有技术相比有如下优点:
[0011]1、反应条件温和，制备工艺简单，环保高效。
[0012]2、所采用的封端剂和稳定剂为棉铃虫核型多角体蛋白提取物，廉价易得，且具有很高的生物相容性。
[0013]3、所制得的网状金纳米线，形貌均匀，结构稳定，能够承受超声处理和超速离心处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是实施例1所得到的金纳米线的TEM图。
[0015]图2是实施例2所得到的金纳米线的TEM图。
[0016]图3是实施例2所得的金纳米线的选区电子衍射图。
[0017]图4是实施例3所得的金纳米线的TEM图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019]将0.48g棉铃虫核型多角体病毒原粉分装于12支IOmL离心管，依次用超纯水、5%丙酮、0.5%的SDS溶液、PBS溶液、超纯水离心提纯，至沉淀呈乳白色，且光学显微镜下观察边缘清晰无粘连物。所用的超纯水均由英国海威考姆勃市威望迪纯水系统有限责任公司生产的PL5124-PALL型号超纯水仪制备的。将每支提纯后多角体沉淀物中加入2mL的超纯水重悬，得到多角体悬液，再加入0.5mL碱解液处理60min，上述碱解液为0.3mol/L碳酸钠，0.5mol/L氯化钠和0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液的混合液。然后加入0.625mL氯仿震荡均匀，离心后取上清液，在4°C冰箱静置12h，每5mL上清液装入一支超离管，超速离心后弃去上清液，加入ImL的PBS溶液溶解沉淀斑。将所得溶液用氢氧化钠调节pH值至9，20°C孵化30h，即获得多角体蛋白提取物。
[0020]取400 μ L蛋白提取物，加入100 μ L浓度为20mM的AuCl3溶液，充分混匀，于20°C，130r/min下摇床孵化25h。然后逐滴加入浓度为IOmM的NaBH4溶液120 μ L进行还原。还原后于20°C，130r/min下摇床孵化30h，即得到直径为150?200nm具有球链结构的金纳米线。
[0021]如图1所示，可以看出所制得的金纳米线分散均匀，但其呈球链状结构。
[0022]实施例2
[0023]将0.48g棉铃虫核型多角体病毒原粉分装于12支IOmL离心管，依次用超纯水、5%丙酮、0.5%的SDS溶液、PBS溶液、超纯水离心提纯，至沉淀呈乳白色，且光学显微镜下观察边缘清晰无粘连物。所用的超纯水均由英国海威考姆勃市威望迪纯水系统有限责任公司生产的PL5124-PALL型号超纯水仪制备的。将每支提纯后多角体沉淀物中加入2mL的超纯水重悬，得到多角体悬液。加入0.4mL碱解液处理45min，上述碱解液为0.3mol/L碳酸钠,0.5mol/L氯化钠和0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液的混合液。然后加入0.5mL氯仿震荡均匀，离心后取上清液，在4°C冰箱静置20h，每5mL上清液装入一支超离管，超速离心后弃去上清液，加入2mL的PBS溶液溶解沉淀斑。将所得溶液用氢氧化钠调节pH值至10，30°C孵化25h，即获得多角体蛋白提取物。
[0024]取600 μ L蛋白提取物，加入300 μ L溶液浓度为IOmM的AuCl3溶液，充分混匀，于300C，150r/min下摇床孵化24h。然后逐滴加入浓度为8mM的NaBH4溶液150 μ L进行还原。还原后于30°C，150r/min下摇床孵化48h，即得到直径为10?20nm具有网状结构的金纳米线。
[0025]如图2所示，可以看出所制得的金纳米线分散均匀，呈网状结构，直径为10?20nm，尺寸均匀。如图4所示，可知制得的金纳米线为多晶结构，测量各衍射环的直径大小，对应的d值分别为0.2388，0.2016，0.1465，0.1240，计算结果表明，比较清晰的衍射环由内向外依次对应立方相结构的(111)，(200)，(220)，(311)，因此证明制备的是立方相金晶体。
[0026]实施例3
[0027]将0.48g棉铃虫核型多角体病毒原粉分装于12支IOmL离心管，依次用超纯水、5%丙酮、0.5%的SDS溶液、PBS溶液、超纯水离心提纯，至沉淀呈乳白色，且光学显微镜下观察边缘清晰无粘连物。所用的超纯水均由英国海威考姆勃市威望迪纯水系统有限责任公司生产的PL5124-PALL型号超纯水仪制备的。将每支提纯后多角体沉淀物中加入2mL的超纯水重悬，得到多角体悬液。加入0.25mL碱解液处理30min，上述碱解液为0.3mol/L碳酸钠，0.5mol/L氯化钠和0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液的混合液。然后加入0.375mL氯仿震荡均匀，离心后取上清液，在4°C冰箱静置24h，每5mL上清液装入一支超离管，超速离心后弃去上清液，加入3mL的PBS溶液溶解沉淀斑。将所得溶液用氢氧化钠调节pH值至
11,40 0C孵化20h，即获得多角体蛋白提取物。
[0028]取600 μ L蛋白提取物，加入200 μ L溶液浓度为5mM的AuCl3溶液，充分混匀，于400C，170r/min下摇床孵化20h。然后逐滴加入浓度为5mM的NaBH4溶液40 μ L进行还原。还原后于40°C，170r/min下摇床孵化60h，即得到直径为50?IOOnm具有网状结构的金纳米线。
[0029]如图3所示，可以看出所制得的金纳米线分散均匀，呈网状结构，与实施例2相比合成的纳米线直径增大，且较不均匀。
【权利要求】
1.一种利用棉铃虫核型多角体蛋白提取物制备金纳米线的方法，其特征在于:所述方法包括如下步骤: (1)棉铃虫核型多角体蛋白提取物的提取: 将棉铃虫核型多角体病毒原粉依次用超纯水、5%丙酮、0.5%的SDS溶液、PBS溶液、超纯水离心提纯，至沉淀呈乳白色，且光学显微镜下观察边缘清晰无粘连物，每20mg多角体病毒原粉提纯后的沉淀物用ImL的超纯水重悬，得到多角体悬液，然后按碱解液与多角体悬液体积比为1:4?8加入碱解液处理30?60min。上述碱解液为0.3mol/L碳酸钠，.0.5mol/L氯化钠和0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液的混合液，再按氯仿与上述总量体积比为1:4?6加入氯仿震荡均匀，离心后取上清液，在4°C冰箱静置12?24h后将上清液装入超离管，超速离心后弃去上清液，按PBS溶液与弃去上清液体积比为I?3:5加入PBS溶液溶解留下的沉淀斑，再将所得溶液用氢氧化钠调节pH值至9?11，20?40°C孵化20?30h,即获得多角体蛋白提取物； (2)网状金纳米线的制备: 按AuCl3溶液:多角体蛋白提取物体积比1:2?4的比例，在步骤(1)获得的多角体蛋白提取物中加入浓度为5?20mM的AuCl3溶液，充分混匀，于20?40°C，130?170r/min下摇床孵化20?25h。然后按NaBH4与AuCl3摩尔为1?3:5的比例逐滴加入浓度为5?10mM的NaBH4溶液进行还原。还原后于20?40°C，130?170r/min下摇床孵化30?60h，即得到直径为10?200nm具有网状结构的金纳米线。
【文档编号】C07K1/12GK104001933SQ201410198064
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】高发明, 庞桂桂, 罗京京, 刘鹏, 王纪平, 侯莉 申请人:燕山大学