一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備環狀鉑納米粒子的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料技術領域，特別涉及一種納米材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]鉑納米材料有著廣泛的應用，例如應用于燃料電池、生物傳感器、化學傳感器、汽車催化轉化器、石油煉制、氫的生產和抗癌藥物等領域。鉑納米環由于其制備條件較復雜、形貌難以控制等原因，在以往的制備技術中較少被研究。目前關于鉑類金屬抗癌藥物的研究飛速發展，鉑納米環以其特有的結構性質，可以用于傳感器、載藥系統和催化等多個領域。另外，由于納米環本身的特殊形貌特征，使其具有抗彎折、抗壓和抗拉伸強度高等特點，可用于物理化學領域的高機械強度材料的制備和加工。鉑納米環的制備同時也為納米材料方面的其它環狀金屬材料的研究及制備奠定了理論基礎。
[0003]鉑納米粒子在目前的科研制備中，其形貌多數為鏈狀、線狀等，但是對于環狀鉑納米粒子的研究甚少，因其特殊的形貌和粒子間相互作用力，在以往的制備中常常出現產物為同時含有環狀和球狀鉑納米粒子的現象，且制得的納米環的環寬及周長不易調節控制。所以，一種能夠制得尺寸均一、高純度鉑納米環的制備工藝有待研究。
[0004]目前，主要是通過光刻法、液相沉淀法、膠體球模板法等方法制備納米環，但是這些方法存在制備工藝復雜、成本較高、反應條件劇烈、設備要求較高、對環境有污染等缺點。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種成本低廉、制備工藝簡單、操作容易、形貌可控、反應條件溫和的以醋酸蘭瑞肽為模板制備環狀鉑納米粒子的方法。本發明主要是使用酸溶液對作為模板的醋酸蘭瑞肽進行處理，調節其模板內部的自主裝過程，使其空間構象發生改變，然后通過物理化學的方法，按照設計要求在模板表面的活性位點特異性結合鉑離子，最后用還原劑硼氫化鈉(NaBH4)還原后制備出具有特定尺寸、特定形貌、粒徑均勻的環狀鉑納米材料。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007](1)按每毫升pH 4?5的鹽酸溶液中加入0.25?1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例，配制醋酸蘭瑞肽溶液。
[0008](2)將上述醋酸蘭瑞肽溶液置于50?60 °C金屬浴中20?30min ;
[0009](3)按醋酸蘭瑞肽:四氯化鉑溶液的摩爾比為1:3?4的比例，向上述步驟(2)的醋酸蘭瑞肽溶液中加入四氯化鉑溶液，混合均勻，將其放入水浴恒溫振蕩器中，100?200rpm，3(TC孵育 18 ?24h ；
[0010](4)向步驟(3)中孵育好的溶液中加入與四氯化鉑溶液摩爾比為1:1?2的還原劑硼氫化鈉(NaBH4)，滴速控制在1?2滴/分鐘，每滴20 μ L，反應溫度為30?35°C，反應時間為lOmin，使溶液從淺黃色慢慢變為灰黑色即可，從而得到環寬20?30nm，內徑40?lOOnm，分散性良好的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。
[0011]本發明與現有技術相比具有如下優點:
[0012]1、本發明采用醋酸蘭瑞肽為模板，其分子式為β -(2-Naphthyl)-D-Ala-Cys_Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2(Cys2-Cys7)，其分子結構簡單，且易于分析和控制，含有與鉑有著特異親和力的氨基和二硫鍵等基團。通過靜電作用，目標離子易于吸附到醋酸蘭瑞肽的表面活性位點，控制反應還原速度和還原程度，進而生成形貌規則的環狀納米鉑材料。
[0013]2、所選模板本身的生物相容性很高，細胞毒性較低，產品可用于生物醫學領域。
[0014]3、所制得的環狀鉑納米粒子的形貌規則、分散性好、粒徑均勻，且模板與金屬結合狀況良好。
[0015]4、工藝簡單、成本低廉、反應條件溫和、綠色環保、形貌易控，且重現性好。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例1獲得的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子的TEM圖。
[0017]圖2為本發明實施例2獲得的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子的TEM圖。
[0018]圖3為本發明實施例3獲得的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子的TEM圖。
[0019]圖4為本發明實施例3獲得的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子的EDS圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]取0.25mg的醋酸蘭瑞肽(無錫邁默拓普生物科技有限公司生產)，溶于lmLpH4.0的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液置于50°C金屬浴中20min ;將200 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與150 μ L l.0mM四氯化鉑溶液(天津市化學試劑廠)混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉速為lOOrpm，溫度為30°C條件下孵育18h ;最后逐滴加入7.5mM硼氫化鈉(北京中勝華騰科技有限公司生產)40 μ L進行還原，滴速為1?2滴/分鐘，20 μ L/滴，反應溫度為30°C，反應lOmin，使其從淺黃色緩慢變成灰黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。
[0022]應用透射電子顯微鏡對環狀鉑納米粒子進行形貌表征，如圖1所示，環狀鉑納米粒子的環寬為20nm左右，內徑為40nm左右，形貌規則，呈環狀，并且模板與金屬結合較好。
[0023]實施例2
[0024]取0.5mg的醋酸蘭瑞肽，溶于lmL pH 4.5的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液置于55°C金屬浴中25min;取200 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與150 μ L 2.0mM四氯化鉑溶液混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉速為150rpm，溫度為30°C條件下孵育21h ;最后逐滴加入7.5mM硼氫化鈉80 μ L進行還原，滴速為1?2滴/分鐘，20 μ L/滴，反應溫度在32°C，反應lOmin，使其從淺黃色緩慢變成灰黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。
[0025]應用透射電子顯微鏡對環狀鉑納米粒子進行形貌表征，如圖2所示，環狀鉑納米粒子的環寬為20nm左右，內徑為70nm左右，形貌規則，呈環狀，并且金屬與模板結合狀況良好。
[0026]實施例3
[0027]取1.0mg的醋酸蘭瑞肽，溶于lmL pH 5.0的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液置于60°C金屬浴中30min;取200 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與150 μ L 4.0mM四氯化鉑溶液混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉速為200rpm，溫度為30°C條件下孵育24h ;最后逐滴加入7.5mM硼氫化鈉120 μ L進行還原，滴速為1?2滴/分鐘，20 μ L/滴，反應溫度在35°C，反應lOmin，使其從淺黃色緩慢變成灰黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。
[0028]應用透射電子顯微鏡對環狀鉑納米粒子進行形貌表征，如圖3所示，環狀鉑納米粒子的環寬為30nm左右，內徑為lOOnm左右，形貌規則，呈環狀，并且金屬與模板結合狀況良好。
[0029]應用能譜儀對環狀鉑納米粒子進行表征，如圖4所示，能譜中出現Pt、C、0、Cu元素對應的峰，其中0元素為蛋白中的元素，Cu和C元素為碳膜中的元素，此外蛋白中也會存在一些C元素，Pt元素是由結合在蛋白表面的配離子還原后所得，說明醋酸蘭瑞肽與鉑粒子結合良好，且純度很高。
【主權項】
1.一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備環狀鉑納米粒子的方法，其特征在于: (1)按每毫升pH4?5的鹽酸溶液中加入0.25?1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例，配制醋酸蘭瑞肽溶液； (2)將上述醋酸蘭瑞肽溶液置于50?60°C金屬浴中20?30min ； (3)按醋酸蘭瑞肽:四氯化鉑液的摩爾比為1:3?4的比例，向上述步驟(2)的醋酸蘭瑞肽溶液中加入四氯化鉑溶液，混合均勻，將其放入水浴恒溫振蕩器中，100?200rpm，30°C孵育 18 ?24h ； (4)向步驟(3)中孵育好的溶液中加入與四氯化鉑溶液摩爾比為1:1?2的還原劑硼氫化鈉(NaBH4)，反應溫度為30?35°C，反應時間為lOmin，使溶液從淺黃色緩慢變為灰黑色即可，從而得到環寬20?30nm，內徑40?lOOnm，分散性良好的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。2.根據權利要求1所述的以醋酸蘭瑞肽為模板制備環狀鉑納米粒子的方法，其特征在于:加入還原劑硼氫化鈉(NaBH4)的滴速控制在1?2滴/分鐘，每滴20 μ L。
【專利摘要】一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備環狀鉑納米粒子的方法，其主要是按每毫升pH？4～5的鹽酸溶液中加入0.25～1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例配制醋酸蘭瑞肽溶液，后置于50～60℃金屬浴中20～30min；向醋酸蘭瑞肽溶液中加入四氯化鉑溶液，其摩爾比為1:3～4，將其放入水浴恒溫振蕩器中，100～200rpm，30℃孵育18～24h；向孵育好的溶液中加入與四氯化鉑溶液摩爾比為1:1～2的還原劑硼氫化鈉，反應溫度為30～35℃左右，反應時間為10min，得到環寬為20～30nm，內徑為40～100nm，分散性良好的醋酸蘭瑞肽-環狀鉑納米粒子。本發明具有成本低廉、工藝簡單、反應條件溫和、綠色環保和形貌可控等優點。
【IPC分類】B82Y40/00, B22F9/24
【公開號】CN105312591
【申請號】CN201510778705
【發明人】高大威, 薛偉利, 李彥集, 高發明, 王梓, 尹甜, 邊可新
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月13日