一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于廢棄角蛋白降解物制備水溶性納米銀的方法，將廢棄角蛋白材料經預處理后與蒸餾水置于反應釜中，經過熱降解得到角蛋白溶液。經純化、濃縮后將制成的角蛋白多肽粉配制成角蛋白多肽水溶液，與銀化物溶液混合，在不同溫度、pH值條件下制備不同粒徑的水溶性納米銀。與現有技術相比，本發明首次提出使用過熱水降解廢棄角蛋白材料得到的多肽鏈段作為生物模板制備納米材料。使用本發明制備的水溶性納米銀顆粒具有良好的分散性和穩定性，且可以通過改變參數控制納米銀顆粒的粒徑大小；同時，本發明整套工藝簡單易操作，因未引入任何化學試劑及其他有害物質，可以直接應用于生物醫藥等領域。
【專利說明】一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于納米材料制備【技術領域】，涉及一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法。
【背景技術】
[0002]納米銀因為結合了金屬銀所具有的廣譜抗菌性以及納米尺寸所賦予其的獨特光學、電學、化學等性質，而被廣泛地應用在生物醫用、表面增強拉曼、熒光增強、催化、非線性光學、電子學、成像等多個領域。目前，制備水溶性納米銀的方法多為在穩定劑或分散劑存在的情況下，選擇單一還原劑還原或多種還原劑共同還原含銀化合物。其中，常用的還原劑為硼氫化鈉、檸檬酸、抗壞血酸、水合肼、甲醛、多元醇、過氧化氫等，常用的穩定劑或分散劑有聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、烷基硫醇、油酸等。上述化學法制備水溶性納米銀雖然因為操作簡單、產物較穩定而被廣泛使用，但是由于使用了大量的化學試劑從而具有生物毒性并污染環境，在一定程度上限制了納米銀在生物醫學、分析學等方面的應用。
[0003]為了解決以上問題，人們嘗試采用低成本和環境友好的生物法天然合成納米顆粒。‘Silver Nanoplates:From Biological to Biomimetic Synthesis’一文中使用單細胞藻類Chlorella valgaris的提取物在室溫條件下合成了單晶納米銀片；‘Extracellularsynthesis of crystalline silver nanoparticles and molecular evidence of silverresistance from Morganella sp.: towards understanding biochemical synthesismechanism’ 一文中使用Morganella sp.制備了平均尺寸為20nm的球形納米銀顆粒，并且在室溫條件下可以穩定存在至少6個月；'Green synthesis of silver nanoparticleby Penicillium purpurogenum NPMF:the process and optimization’ 一文中使用一種真菌菌株Penicillium purpurogenum NPMF在室溫的條件下，通過調節pH值制備了不同尺寸的納米銀顆粒;iGreen Synthesis of Silver Nanoparticles through Reductionwith Solanum xanthocarpum L Berry Extract: Characterization, Antimicrobial andUrease Inhibitory Activities against Helicobacter pylor1.’ 一文中使用 Solanumxanthocarpum L.果衆提取物作為還原劑和穩定劑合成平均尺寸為7-14nm的納米銀顆粒。此外，自 2002 年 Naik 等人在 iBiomimetic synthesis and patterning of silvernanoparticles’ 一文中首次報道發現多肽具有穩定銀納米粒子的作用以來后，使用氨基酸、多肽或蛋白質作為生物合成金屬納米粒子的穩定劑和還原劑也引起人們越來越多的關注。iA Mechanistic and Kinetic Study of the Formation of Metal Nanoparticlesby Using Synthetic Tyrosine-Based Oligopeptides’ 一文中，研究人員使用合成的酪氨酸基多肽，通過調節pH值獲得了不同尺寸的納米金顆粒；‘Water-dispersibletryptophan-protected gold nanoparticles prepared by the spontaneous reductionof aqueous chloroaurate ions by the amino acid’中提出使用色氨酸自發還原氯金酸水溶液，從而得到可在水中穩定分散的納米金顆粒；‘Biomimetic Synthesis of GelatinPolypeptide-Assisted Noble-Metal Nanoparticles and Their Interaction Study’ 中使用明膠溶液合成了納米金、銀以及銀-金雙金屬顆粒，并發現顆粒的尺寸會受到明膠溶液濃度及PH值的共同影響。
[0004]然而，使用多肽或蛋白質作為還原劑和穩定劑的研究重點多放在納米金材料的合成上，因為與納米金相比，納米銀的化學活性更高，生物毒性也更強，所以同樣的方法應用在納米銀材料制備過程中常出現團聚現象、納米粒子粒徑單分散性差、形狀不均一等問題，不僅操作方法復雜、成本較高、而且限制了納米材料的應用。若使用角蛋白廢棄材料如羽毛、羊毛、蠶絲等富含蛋白質的生物原材料降解物作為制備納米銀的還原劑和穩定劑不僅可以提高生物相容性，并可進一步降低成本。‘Alpha-Helix Self-Assembly ofOligopeptides Originated From Beta-Sheet Keratin’ 一文中初步確定使用過熱水降解角蛋白廢棄材料得到的產物中含有一部分具有相似結構的多肽鏈段和一些小分子氨基酸或寡肽片段，其中具有相似結構的多肽鏈段具有自組裝性能，放置一定時間后可以形成樹枝狀晶體，但由于降解產物成分復雜，不經過進一步處理很難直接應用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，是一種利用廢棄角蛋白降解物作為還原劑和穩定劑來制備水溶性納米銀的方法，該制備方法過程操作簡單，無需附加處理，除銀化合物和PH調節液外未引入其他化學試劑，具有生物相容性，且所制得的納米銀顆粒平均粒徑可在3-25nm范圍內，分散性和穩定性良好。本發明通不僅可以使納米銀具有更好的生物相容性，更低的成本，而且可以解決廢棄物資源再利用問題。
[0006]本發明先對角蛋白廢棄材料進行預處理，以去除角蛋白材料表面的灰塵、脂類、植物性雜質等其他雜質對后續處理的影響。然后，采用過熱水降解角蛋白廢棄材料，得到具有自組裝性能的多肽，將其純化后用于制備穩定的水溶性納米銀分散液，在此分散液中，角蛋白多肽起到還原劑和穩定劑的雙重作用。角蛋白多肽因為具相似的鏈段結構而具有自組裝性能，同時，因為其含有多種氨基酸成分，所以不僅有還原能力，并且有很好的保護和阻止銀粒子團聚的能力。經純化后的角蛋白多肽因為排除掉小分子氨基酸的干擾，因而阻聚效果更好，從而使得制得的納米銀顆粒形狀均一、顆粒單分散性好、不團聚。因此，使用此方法制得的納米銀具有更好的生物相容性，更低的成本，更廣闊的應用前景，可以解決廢棄物資源再利用問題。使用角蛋白廢棄材料如雞毛、鴨毛、羽絨、羊毛等或使用廢棄絲素蛋白材料如蠶絲等富含蛋白質的生物原材料降解物作為制備納米銀的還原劑和穩定劑不僅可以提高生物相容性，并可進一步降低成本。
[0007]本發明的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)過熱水降解；
[0009]將經預處理的廢棄角蛋白材料與蒸餾水混合，通過過熱蒸餾水的水解和氧化反應，得到具有自組裝性質的角蛋白降解液。過熱水具有低介電常數、低極性、高移動性等特性，是一種優良的綠色溶劑。使用過熱水法這一溫和的降解方法得到的角蛋白溶液不引入任何化學試劑并具有大量相似結構的多肽片段，避免了化學法、高溫水解和生物法等傳統方法降解后降解產物分子量過小和環境污染等缺點。其中，引入預處理步驟可以減少灰塵、雜質、特別是脂類物質對降解產物的影響。
[0010]所述預處理的過程為用40-50°C的熱水清洗廢棄角蛋白材料，清洗干凈并晾干后，粉碎；所述熱水中加入0.5-0.7wt%的碳酸鈉、0.3-0.5wt%的多磷酸鹽以及0.3-0.5wt%的無磷標準洗滌劑(ECE)。
[0011](2)純化；
[0012]將角蛋白降解液過濾除去不溶物后置于阻截大小為500_1000Da的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4-6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待相鄰兩次測量的吸光值相差低于0.1，認定透析結束，取出即得到純化后的角蛋白多肽溶液；經過純化過程，角蛋白降解液中的不溶物質以及分子量小于500-1000Da的氨基酸及其他小分子雜質被除去而具有相似結構和自組裝性能的多肽片段被保留，純化后的角蛋白多肽溶液因為結構更規整而具有優良的阻聚效果。
[0013](3)濃縮；
[0014]蒸發濃縮純化后的角蛋白多肽溶液，經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉；此步處理可一方面可以增長角蛋白多肽的保質期，減少變質和細菌增生，避免現做現用；另一方面也更容易控制反應中角蛋白多肽的濃度。
[0015](4)制備水溶性納米銀；
[0016]將角蛋白多肽粉配制成0.01-0.3wt%的角蛋白多肽水溶液，使用pH調節液調節溶液PH為8-13，再與濃度為0.lmol/L銀化物溶液混合，所述銀化物溶液與所述角蛋白多肽水溶液的體積比為0.5-3:100，在20-801:下水浴加熱，震蕩，反應2_48h，得到含有角蛋白多肽的納米銀膠體水溶液，即為水溶性納米銀。在堿性條件下，角蛋白多肽鏈段中的巰基、酚基、羧基等官能團有能力將電子轉移給銀離子，從而將銀離子還原成納米銀粒子；同時，又因為角蛋白多肽具有規整的鏈段結構和羥基、羧基、氨基等與銀粒子具有較強作用力的官能團，因此可以或包覆、或纏繞，從而很大程度上阻止了納米銀粒子的團聚。同時，為了防止過還原，不同的反應條件需要選擇不同的反應時間。使用該方法制備的水溶性納米銀可以在室溫不避光條件的條件下保持四個月以上的穩定狀態。
[0017]作為優選的技術方案:
[0018]所述的經預處理的廢棄角蛋白材料與蒸餾水混合后的含固量為0.02-20wt% ;所述通過過熱蒸餾水的水解和氧化反應的溫度為180-220°C，并保溫30-90min。如上所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，所述粉碎的顆粒尺寸小于500目，通常為沒有明顯的羽毛梗。
[0019]如上所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，所述廢棄角蛋白材料為含有羽毛和/或羊毛的紡織業和/或家禽養殖業廢棄物，或者還包含廢棄絲素蛋白材料，所述廢棄絲素蛋白材料為蠶絲。
[0020]如上所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，所述銀化物為硝酸銀水溶液。
[0021]如上所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，所述pH調節液為氫氧化鈉或氨水。
[0022]如上所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，所述水溶性納米銀平均粒徑3-25nm，呈球形，阻聚效果較好，顆粒大小均一，并具有抑菌性。[0023]有益效果:
[0024]本發明首次提出使用過熱水降解廢棄角蛋白材料得到的多肽鏈段作為生物模板制備納米材料；本發明一方面利用了廢棄角蛋白降解物中豐富的有機官能團，將氧化性較強的銀化物還原為金屬銀粒子；另一方面，利用角蛋白多肽的自組裝性能和羥基、羧基、氨基等可與單質銀粒子產生較強作用力的官能團從而起到了保護和防止銀粒子團聚的作用，官能團可以包覆在銀粒子表面，從而阻止納米粒子相互間的團聚；另一方面規整的鏈段結構可以像模板一樣將銀粒子阻礙開來；使用本發明制備的水溶性納米銀顆粒具有良好的分散性和穩定性，且可以通過改變銀化物的濃度、角蛋白多肽的濃度、PH值、溫度和時間等控制納米銀顆粒的粒徑大小及分布；因為該方法沒有引入任何化學試劑及其他有害物質，因此可以直接應用于生物醫藥等領域；同時，整套工藝簡單易操作，條件易控，具有生物相容性以及環境友好性，符合可持續發展要求，是一種綠色環保型制備工藝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1純化前角蛋白多肽溶液自組裝性能的偏光顯微鏡示意圖
[0026]圖2純化后角蛋白多肽溶液自組裝性能的偏光顯微鏡示意圖
[0027]圖3實施例1所得產物的透射電鏡示意圖及粒徑分布
[0028]圖4實施例1的納米銀UV - Vis示意圖
[0029]圖5實施例2所得產物的透射電鏡示意圖及粒徑分布
[0030]圖6實施例4所得產物的透射電鏡示意圖及粒徑分布
【具體實施方式】
[0031]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0032]實施例1
[0033]用40°C的熱水清洗廢棄白鴨毛，水中加入0.7%的碳酸鈉，0.5%的多磷酸鹽以及
0.5%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將羽絨粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的羽絨與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至220°C，保溫60min ；過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。由圖1和圖2所示的偏光顯微鏡圖可以看出，純化后的角蛋白多肽溶液較未純化的角蛋白多肽溶液自組裝效果更好，在更短的時間內可以形成更規整的晶體，并隨著時間的延長，針狀晶體會發生分叉生長最終成為樹枝狀晶體。
[0034]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.1mol/L硝酸銀水溶液；將0.1g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.lwt%的角蛋白多肽水溶液，使用氨水調節PH為9 ;將ImL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至60°C，保溫24h，得到棕色水溶性納米銀，透射電鏡結果如附圖3所示。由圖3可以看出，反應得到的納米銀呈球形，分散性較好，顆粒大小均一，通過粒徑分析軟件得出顆粒平均尺寸約為8nm。產物的UV - Vis結果如附圖4所示，反應開始2h后即有銀粒子形成，樣品的最大吸收峰出現在406nm處，并且隨著反應的進行最大吸收峰位置沒有發生明顯改變，說明角蛋白多肽溶液不僅可以還原銀化物而且穩定效果良好，隨著納米銀粒子數量的增多，粒子尺寸沒有發生明顯增大。當反應進行到24h時最大吸收峰強度幾乎達到最高值，反應基本結束。
[0035]實施例2
[0036]用50°C的熱水清洗廢棄羽絨,水中加入0.5%的碳酸鈉，0.3%的多磷酸鹽以及0.3%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將羽絨粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的羽絨與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至180°C，保溫90min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為500Da的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0037]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.15g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.15被％的角蛋白多肽水溶液，使用氨水調節PH為9 ;將3mL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至40°C，保溫48h，得到平均粒徑為21.58nm的棕色水溶性納米銀，如圖5所示。
[0038]實施例3
[0039]用40°C的熱水清洗廢棄白雞毛，水中加入0.6%的碳酸鈉，0.4%的多磷酸鹽以及
0.4%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將雞毛粉碎至小于500目。將IOg經預處理后的雞毛與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至220°C，保溫90min ；過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0040]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.0lg角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.01被％的角蛋白多肽水溶液，使用氫氧化鈉調節PH為13 ;將0.5mL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至20°C，保溫48h，得到棕色水溶性納米銀。
[0041]實施例4
[0042]用50°C的熱水清洗廢棄羽絨,水中加入0.6%的碳酸鈉，0.4%的多磷酸鹽以及0.4%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將羽絨粉碎至小于500目。將
0.1g經預處理后的羽絨與50mL蒸懼水混合置于反應爸中，加熱至180°C,保溫30min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為500Da的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0043]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.05g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.05被％的角蛋白多肽水溶液，使用氨水調節PH為11 ;將0.5mL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至60°C，保溫20h，得到平均粒徑約為3nm的棕色水溶性納米銀，如圖6所示。
[0044]實施例5
[0045]用40°C的熱水清洗廢棄羊毛，水中加入0.7%的碳酸鈉，0.5%的多磷酸鹽以及0.5%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將羊毛粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的羊毛與50mL蒸懼水混合置于反應爸中，加熱至200°C,保溫60min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0046]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.1g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.lwt%的角蛋白多肽水溶液，使用氨水調節pH為8 ;將ImL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，力口熱至40°C，保溫48h，得到棕色水溶性納米銀。
[0047]實施例6
[0048]用40°C的熱水清洗廢棄蠶絲,水中加入0.6%的碳酸鈉，0.4%的多磷酸鹽以及0.4%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將蠶絲粉碎至小于500目。將
2.5g經預處理后的蠶絲與50mL蒸懼水混合置于反應爸中，加熱至220°C,保溫60min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的絲素多肽溶液，后經冷凍干燥制成蠶絲蛋白多肽粉。
[0049]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.1g蠶絲蛋白粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.lwt%的絲素蛋白多肽水溶液，使用氫氧化鈉調節pH為11 ;將ImL硝酸銀水溶液與IOOmL絲素蛋白多肽水溶液混合，加熱至60°C，保溫20h，得到棕色水溶性納米銀。
[0050]實施例7
[0051]用50°C的熱水清洗廢棄羽絨和白雞毛的混合物(1:1)，水中加入0.6%的碳酸鈉，
0.4%的多磷酸鹽以及0.4%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將混合羽毛粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的混合羽毛與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至220°C，保溫60min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0052]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.lmol/L硝酸銀水溶液；將0.3g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.3wt%的角蛋白多肽水溶液，使用氫氧化鈉調節PH為8 ;將3mL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至80°C，保溫2h，得到棕色水溶性納米銀。
[0053]實施例8
[0054]用4(TC的熱水清洗廢棄白雞毛、羊毛和蠶絲混合廢棄材料(2:1:1 )，水中加入
0.6%的碳酸鈉，0.4%的多磷酸鹽以及0.4%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將混合材料粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的混合材料與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至220°C，保溫60min;過濾除去不溶物后將降解液置于阻截大小為500Da的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的混合多肽溶液，后經冷凍干燥制成混合多肽粉。
[0055]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.1mol/L硝酸銀水溶液；將0.1g混合多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.lwt%的混合多肽水溶液，使用氨水調節pH為9 ;將ImL硝酸銀水溶液與IOOmL混合多肽水溶液混合，加熱至600C，保溫24h，得到棕色水溶性納米銀。
[0056]實施例9
[0057]用40°C的熱水清洗廢棄羽絨,水中加入0.7%的碳酸鈉，0.5%的多磷酸鹽以及0.5%的無磷標準洗滌劑(ECE)，然后用蒸餾水清洗干凈；待晾干后，將羽絨粉碎至小于500目。將Ig經預處理后的羽絨與50mL蒸餾水混合置于反應釜中，加熱至220°C，保溫60min ;過濾除去不溶物后將角蛋白降解液置于阻截大小為IOOODa的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待兩次測量的吸光值相差低于0.1后取出，得到純化后的角蛋白多肽溶液，后經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉。
[0058]將0.85g硝酸銀溶于蒸餾水中，定容到50mL棕色容量瓶中，制備濃度為0.1mol/L硝酸銀水溶液；將0.15g角蛋白多肽粉溶于IOOmL蒸餾水中，制備濃度為0.15wt%的角蛋白多肽水溶液，使用氨水調節PH為11 ;將ImL硝酸銀水溶液與IOOmL角蛋白多肽水溶液混合，加熱至60°C,保溫24h ;加入Ig葡萄糖混合均勻，配制成抗菌溶液A ;將0.1g角蛋白多肽粉與Ig葡萄糖溶于IOOmL蒸餾水中，配制成空白溶液B ;將溶液A與溶液B敞口放置在30°C的水浴中以考察其抗菌性。一周后抗菌溶液A性狀沒有發生改變而空白溶液B明顯發臭、渾濁、可以觀察到菌落生成，從而證明使用廢棄角蛋白降解物制備水溶性納米銀具有抑菌性。
【權利要求】
1.一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征是包括以下步驟: (1)過熱水降解 將經預處理的廢棄角蛋白材料與蒸餾水混合，通過過熱蒸餾水的水解和氧化反應，得到具有自組裝性質的角蛋白降解液； 所述預處理的過程為用40-50°C的熱水清洗廢棄角蛋白材料，清洗干凈并晾干后，粉碎；所述熱水中加入0.5-0.7wt%的碳酸鈉、0.3-0.5wt%的多磷酸鹽以及0.3-0.5wt%的無磷標準洗滌劑ECE ； (2)純化； 將角蛋白降解液過濾除去不溶物后置于阻截大小為500-1000Da的透析袋中，以自來水和蒸餾水相繼進行流動透析，每隔4-6小時取透析袋外的透析液在紫外下全波長掃描，待相鄰兩次測量的吸光值相差低于0.1，認定透析結束，取出即得到純化后的角蛋白多肽溶液； (3)濃縮； 蒸發濃縮純化后的角蛋白多肽溶液，經冷凍干燥制成角蛋白多肽粉； (4)制備水溶性納米銀； 將角蛋白多肽粉配制成0.01-0.3wt%的角蛋白多肽水溶液，使用pH調節液調節溶液pH為8-13，再與濃度為0.1mo 1/L銀化物溶液混合，所述銀化物溶液與所述角蛋白多肽水溶液的體積比為0.5-3:100，在20-801:下水浴加熱，震蕩，反應2_48h，得到含有角蛋白多肽的納米銀膠體水溶液，即為水溶性納米銀。
2.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述的經預處理的廢棄角蛋白材料與蒸餾水混合后的含固量為0.02-20wt% ;所述通過過熱蒸餾水的水解和氧化反應的溫度為180-220°C，并保溫30-90min。
3.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述粉碎的顆粒尺寸小于500目。
4.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述銀化物溶液為硝酸銀水溶液。
5.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述廢棄角蛋白材料為含有羽毛和/或羊毛的紡織業和/或家禽養殖業廢棄物，或者還包含廢棄絲素蛋白材料，所述廢棄絲素蛋白材料為蠶絲。
6.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述pH調節液為氫氧化鈉或氨水。
7.根據權利要求1所述的一種基于廢棄角蛋白降解物的水溶性納米銀的制備方法，其特征在于，所述水溶性納米銀平均粒徑3-25nm，呈球形，顆粒大小均一。
【文檔編號】B22F9/24GK103495738SQ201310442289
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】閻克路, 張倩潔 申請人:東華大學