CN103182516A

CN103182516A - 一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法

Info

Publication number: CN103182516A
Application number: CN2013101158179A
Authority: CN
Inventors: 徐翠莲; 王彩霞; 黄元炯; 樊素芳; 杨国玉; 李鑫; 赵铭钦; 刘国顺; 姬小明; 万峥凯
Original assignee: Henan Agricultural University
Current assignee: Henan Agricultural University
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2013-07-03

Abstract

本发明公开了一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，包括以下步骤：1)壳寡糖席夫碱S-COS的合成；2)壳寡糖膦酸酯S-COS-P的合成；3)壳寡糖衍生物还原制备纳米银。本发明以壳寡糖为原料探索了在微波辐射条件下壳寡糖衍生物的合成方法并对其结构进行了表征，探究了其衍生物合成的最佳反应条件，同时，利用合成的壳寡糖衍生物还原制备了纳米银，对其制备方法进行了初步探究并对其结构进行了表征，得出了制备纳米银的初步结论。

Description

一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法

技术领域

本发明属于医学技术领域，涉及一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法。

背景技术

由于壳寡糖衍生物在食品工业、医药工业、纺织工业、环保工业、农业、化妆品工业上广泛的应用，现在国内国际上对壳寡糖及其衍生物的需求十分旺盛。目前，国际上应用甲壳质及其衍生物制备的海洋生物材料高科技产品不断推出，产品已达500种以上通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今化学工业上一个重要课题。由于甲壳素的不溶性和壳聚糖的难溶性使其应用受到一定的局限性，特别是在启动动、植物体的免疫系统的过程中因此易溶性壳寡糖的研制及开发成为国际上对甲壳素开发的热点之一。

近年来，“三高”(高血脂、高血压、高血糖)患者日益增多，而壳聚糖对上述疾病有很好的预防和治疗作用，所以，美、欧、日本等发达国家，从20世纪60年代起对壳聚糖的研究、开发都极为重视。近些年来，随着各国对壳聚糖的认识的不断提高和应用研究的进一步深化进行，壳聚糖已应用于许多领域中。其中，化妆品、保健品、食品工业等行业对壳聚糖的需求增长最快，在医药、化工、造纸、农业、环保轻纺等领域里都得到广泛的应用，市场前景看好。

近年来，利用可再生的自然资源通过清洁的途径制备金属纳米材料和器件引起了研究者的关注。甲壳素部分脱乙酰化的产物壳聚糖是一种原料来源广泛、储量丰富、成本低廉的天然生物高分子材料。作为一种生物多聚糖，壳聚糖同时具有生物可降解、生物相容和无毒、抗菌、抗凝血等特性，其分子结构中含有丰富的氨基和羟基，因此具有聚阳离子、螯合、易成膜、pH敏感、湿度敏感等性质和较高的化学活泼性。金属纳米材料因其独特的光、热、电、磁以及化学等方面的性能及其在催化、生物医学和光电器件等领域的广泛应用吸引了人们越来越多的关注。

现有技术中，壳寡糖席夫碱合成方法如下所述，席夫碱通常是由醛与多胺反应而生成的，在有机溶剂中，这类反应很容易完成，但是由于席夫碱化合物特别容易水解，所以应注意使反应在无水条件下完成。近年来国内外报道的席夫碱合成方法有：直接合成法、分步合成法、逐滴反应法、模板合成法等。常用的席夫碱合成方法是传统的溶剂法.合成一般选用甲醇或乙醇为溶剂，NaOH为缚酸剂，与相应的芳香醛直接反应得到产品。

现有技术中，壳寡糖席夫碱膦酸酯合成方法如下所述，壳寡糖的膦酸酯衍生物在生物化学和药物化学方面有着广泛的用途，如可用作阻聚剂酶、抗生素、除草剂、半抗原催化抗体等，同时也是合成膦酰基肽的一种重要底物，因此其合成方法备受关注。早期主要采用两步合成法，即在有机溶剂中醛与胺反应脱水生成亚胺，亚胺提纯后再与亚膦酸酯发生亲核加成反应合成。由于亚胺不稳定，且难以提纯，于是采用“一锅法”(Kabachnik反应)合成。该方法存在反应时间长产率低的缺点。为了提高产率、缩短反应时间，人们以Scheme1为基础做了大量工作，并且取得了很好的成果。

本发明就壳寡糖衍生物的微波合成进行了初步探索，并就其在防治烟草花叶病毒的活性方面进行了一定的探究，本发明在其基础上对壳寡糖衍生物的合成条件进一步探索。

现有技术中，纳米银制备方法如下所述，银纳米材料的制备方法很多，物理方法如：Xu等人在196℃的低温下对银粉进行高能机械球磨，得到了平均粒径约为20nm的银颗粒粉末；Chang等人在NaCl溶液中用激光烧蚀溅射银片，使其破裂，同时不断搅拌防止烧蚀形成的纳米银颗粒团聚，可以制备平均粒径26nm的银颗粒。虽然各种物理方法原理简单，但由于仪器设备的要求高，生产费用昂贵，使其使用受到限制。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，本发明以壳寡糖为原料在不同的条件了探索了壳寡糖衍生物的合成方法并对其结构进行了表征，探究了其衍生物合成的最佳反应条件，其反应过程如下：

同时，利用合成的壳寡糖衍生物还原制备了纳米银，对其制备方法进行了初步探究并对其结构进行了表征，得出了制备纳米银的初步结论。

具体技术方案为：

一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，包括以下步骤：

1)壳寡糖席夫碱(S-COS)的合成

将6.00g壳寡糖在20ml～40ml的乙醇中浸泡过夜，使其溶胀，加入的水杨醛，投料比壳寡糖∶水杨醛为1∶1～1∶3，加入4～6ml冰乙酸，微波(200W)加热反应1.5～2.5h，减压抽滤、以无水乙醇为溶剂，用索氏提取器提取产物24h，以除去多余水杨醛，减压抽滤、在低于50℃下真空干燥；

2)壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)的合成

将步骤1)制备所得的壳寡糖席夫碱(S-COS)与亚磷酸二乙酯在微波(200W)加热下反应，壳寡糖席夫碱和亚磷酸二乙酯的摩尔比为1∶10～1∶15，加入三氟化硼乙醚5％～10％做催化剂，反应结束后，加10ml～20ml无水乙醇沉淀，抽滤，用无水乙醇索氏提取产物24h，以除去产品中多余的亚磷酸二乙酯，产品在低于50℃下真空干燥；

3)壳寡糖衍生物还原制备纳米银

将1％羧甲基纤维素钠(CMC)溶液50ml，在5℃～40℃下依次加入0.2ml～20ml1％AgNO₃水溶液和0.5ml～20ml1％壳寡糖膦酸酯水溶液，最终使银浓度达到4.0×10^-5～4.0×10^-3mol·l^-1，壳寡糖膦酸酯浓度达到1.0×10^-4～4.0×10^-3mol·l^-1。

步骤1)中所述乙醇的体积为40ml。

步骤1)中所述投料比为1∶2。

步骤1)中所述冰醋酸的体积为6ml。

步骤1)中所述反应时间为2h。

本发明的有益效果：

本发明研究了壳寡糖席夫碱(S-COS)及壳寡糖席夫碱膦酸酯(S-COS-P)化合物的微波合成方法。

本发明利用合成的壳寡糖席夫碱膦酸酯作为还原剂制备了纳米银并对其结构进行了表征。

本发明的制备方法控制合适的制备条件，制备出了不同的纳米银溶胶，呈现不同的颜色；

本发明通过追踪制备过程纳米银溶胶的紫外可见吸收光谱，基本认识清楚了纳米银溶胶的形成过程；

本发明的技术方案对不同的纳米银溶胶测定了紫外可见光吸收光谱，对不同的吸收谱带给予了基本解释；

本发明通过透射电镜照片观察了不同的纳米银溶胶的形貌，结合紫外可见光谱，印证了纳米银溶胶的基本光学特征。

附图说明

图1是壳寡糖(COS)与壳寡糖席夫碱(S-COS)、壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)的紫外吸收光谱图，其中，1-壳寡糖；2-壳寡糖希夫碱；3-壳寡糖希夫碱磷酸酯；

图2是a壳寡糖(COS)与b壳寡糖席夫碱(S-COS)、c壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)的红外光谱图；

图3是壳寡糖膦酸酯纳米银溶液随着时间的颜色变化示意图，从左到右依次为从反应开始后每隔12h拍摄一次照片，48h之后颜色基本不再变化.；

图4是壳寡糖膦酸酯还原制备银纳米粒子的UV-Vis吸收光谱图，其中，1-7分别对应于12h，24h，36h，48h，60h，72h，84h壳寡糖膦酸酯制备纳米银的吸收光谱.；

图5是不同用量的壳寡糖膦酸酯还原制备银纳米粒子的UV-Vis吸收光谱图，其中，B：C_S-COS-P＝0；C：C_S-COS-P＝2.50×10^-5g/ml；D：C_S-COS-P＝5.00×10^-5g/ml；E：C_S-COS-P＝1.0×10^-4g/ml；

图6是不同的还原剂(壳寡糖、壳寡糖席夫碱、壳寡糖席夫碱膦酸酯)还原制备银纳米粒子的UV-Vis吸收光谱图，其中：B：壳寡糖；C：壳寡糖希夫碱；D：壳寡糖膦酸酯；

图7是壳寡糖席夫碱膦酸酯作还原剂制备纳米银的扫描电镜结果图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式对本发明的方法作进一步详细地说明。

主要试剂及实验仪器

主要试剂

壳寡糖(COS)，分子量＜3000，脱乙酰度＞90％，山东奥康生物科技有限公司；硝酸银(AgNO₃)，分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心；水杨醛，化学纯，国药集团化学试剂有限公司；亚磷酸二乙酯，分析纯，上海晶纯试剂有限公司；氢氧化钠，分析纯，天津市德恩化学试剂有限公司；羧甲基纤维素钠(CMC)、无水乙醇，分析纯，天津市恒兴化学试剂制造有限公司；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，分析纯，天津市瑞金特化学品有限公司；硼氢化钠(NaBH4)，分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

实验仪器

MAS-II型微波合成/萃取仪(上海新仪微波化学科技有限公司)；DZF-6050型真空干燥箱(上海一恒科技有限公司)；CL-2型恒温加热磁力搅拌器(郑州国瑞科技仪器有限公司)；SHB-III型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)；TU-1901型双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司，SL-202)；Nicolet IS10傅立叶红外光谱仪，KBr粉末压片法(Thermo公司)；Flash EA1112元素分析仪(Thermo公司)；FEI TECNALG2型透射电子显微镜(荷兰FEI公司)。

实施例1壳寡糖衍生物的合成

壳寡糖衍生物的合成原理

本发明用低分子量(2000～3000)的壳寡糖与水杨醛在无水乙醇做溶剂的条件下，分别探究了壳寡糖希夫碱(S-COS)在不同的条件下合成的最佳条件，并对其合成条件进行了优化，摸索出来壳寡糖希夫碱合成的最佳条件。然后利用合成的壳寡糖希夫碱(S-COS)与亚磷酸二乙酯在无水乙醇做溶剂的条件下合成了壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)并对其合成条件进行了优化。分别用制备的壳寡糖希夫碱(S-COS)和壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)为还原剂还原制备了纳米银，实现了纳米银的有机吸附，对其制备条件进行了初步探究，并对其结构进行了表征。

壳寡糖席夫碱(S-COS)的合成

将6.00g壳寡糖在一定量的绝对乙醇中浸泡过夜，使其溶胀，加入略过量的水杨醛在不同的条件下微波加热反应，减压抽滤、真空干燥。以无水乙醇为溶剂，用索氏提取器提取产物，以除去多余水杨醛，减压抽滤、真空干燥。

壳寡糖希夫碱膦酸酯(S-COS-P)的合成

将上述步骤制备所得的壳寡糖席夫碱(S-COS)与略过量的亚磷酸二乙酯在微波条件下加热反应。反应结束后，抽滤真空干燥，用无水乙醇索氏提取产物，以除去产品中多余的亚磷酸二乙酯，产品在低于50℃下真空干燥24小时后装入小瓶中保存备用。

实验现象与结果

制备所得的壳寡糖希夫碱产物均为黄色粉末，以不同量的酸(冰乙酸)和不同量的碱(NaOH)分别作催化剂，所得产物的红外图谱相同，产率不同。制备的壳寡糖希夫碱膦酸酯在不同量的催化剂下所得产物产率不同。

实施例2壳寡糖衍生物还原制备纳米银

制备原理

纳米银的制备方法按反应条件可分为化学还原法(在水性或非水性溶剂中银离子的化学还原)、微乳液法、模板法、电化学法、光诱导或光催化还原法、微波辅助或超声辅助法、辐射还原法等。本实验采用在稳定剂保护下的化学还原法制备，并用紫外可见分光光度计对其吸光度进行扫描。

球形银纳米粒子通常在410nm左右有强的吸收峰，一般认为此吸收峰是由银纳米颗粒的等离子体共振引起的。在金属电子论中，金属中的自由电子可以用自由电子气模型来表示：即价电子是完全共有化的，构成金属中导电的自由电子，离子实与价电子的相互作用完全被忽略，而且自由电子被视为毫无相互作用的理想气体，为了保持金属的电中性，可以设想将离子实的正电荷散布于整个体积中，和自由电子的负电荷正好中和。正是由于这种自由电子气模型和常规等离子体相似，所以叫做金属中的等离子体。等离子体在热平衡时是准电中性的，若等离子体内部受到某种扰动而使其一些区域电荷密度不为零，就会产生强的静电恢复力，使等离子体内的电荷分布发生振荡，这就是等离子体振荡。这种振荡主要是电场和等离子体流运动相互制约而形成的，所以当电磁波作用于等离子体时，就会使等离子体发生振荡，而当电磁波的频率和等离子体振荡频率相同时，就会产生共振。这种共振在宏观上就是表现为金属纳米粒子对光的吸收。大块材料的能带可以看作是准连续的，当材料从块体减小到一定临界尺寸以后，其载流子(电子、空穴)的运动将受到限制，导致动能的增加，原来准连续的能带结构变成准分立的类分子能级，能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大，光吸收带向短波方向移动，即发生蓝移，尺寸越小移动越大。此外纳米颗粒粒径的分布还决定了其吸收峰半峰宽的宽度，其粒径分布较窄时半峰宽较窄，其粒径分布较宽时其半峰宽较宽。

制备步骤

实施例2.1：分别配制一定浓度的羧甲基纤维素钠(CMC)溶液(1％)、AgNO₃溶液(1％)、壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)溶液(1％)，按照一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下加入一定量的还原剂壳寡糖膦酸酯，用紫外可见分光光度计对其吸光度进行扫描，记录溶液吸收曲线随着时间的变化趋势。

实施例2.2：分别配制一定浓度的羧甲基纤维素钠(CMC)溶液(1％)、AgNO₃溶液(1％)、壳寡糖膦酸酯溶液(S-COS-P)(1％)，按照一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下加入不同量的还原剂壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)，观察溶液现象，并用紫外可见分光光度计对其吸光度进行扫描，记录吸收曲线随着加入的还原剂的量的变化趋势

实施例2.3：分别配制一定浓度的羧甲基纤维素钠(CMC)溶液(1％)、AgNO₃溶液(1％)、壳寡糖(COS)溶液(1％)、壳寡糖希夫碱(S-COS)溶液(1％)、壳寡糖磷酸酯(S-COS-P)溶液(1％)，按照一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下分别加入相同量的还原剂壳寡糖(COS)溶液、壳寡糖希夫碱(S-COS)溶液以及壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)溶液，经48小时陈化，保持稳定。观察溶液现象，并用紫外可见分光光度计对其吸光度进行扫描。

实验现象与结果

一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下加入一定量还原剂壳寡糖膦酸酯，随着时间的延长，溶液经紫外分光光度计扫描出现不同的吸收峰。

一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下分别加入不同量的还原剂壳寡糖膦酸酯，根据所加还原剂量的不同，溶液经紫外分光光度计扫描出现不同的吸收峰。

一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下分别加入不同的还原剂壳寡糖(COS)、壳寡糖席夫碱(S-COS)、壳寡糖席夫碱膦酸酯(S-COS-P)，根据所加还原剂的不同，溶液经紫外分光光度计扫描出现不同的吸收峰，经48小时陈化，保持稳定。

实验结果与讨论

壳寡糖衍生物的结构表征

壳寡糖衍生物的紫外-可见吸收光谱

从图1可以看出，壳寡糖席夫碱(S-COS)的紫外光谱扫描曲线与壳寡糖(COS)原料的紫外扫描曲线完全不同，这是由于COS与水杨醛发生加成反应后的紫外吸收峰与原料壳寡糖相比有了改变。这进一步证实了壳寡糖与水杨醛及取代水杨醛发生了化学反应。

壳寡糖席夫碱(S-COS)经与亚磷酸二乙酯加成反应后，紫外吸收光谱曲线与原料壳寡糖及壳寡糖席夫碱有明显区别，说明壳寡糖席夫碱中的碳氮双键大部分被打开，这可以说明壳寡糖席夫碱已经与亚磷酸二乙酯发生了反应。当壳寡糖席夫碱(S-COS)和亚磷酸二乙酯膦酸酯加成后，酚亚胺基的吸收峰大致表现出紫移态势，这是由于C＝N的双键打开，增加了氮原子周围的位阻效应，破坏了分子的有序性，从而使跃迁能级增大，吸收光谱发生了紫移。

由壳寡糖(COS)及壳寡糖席夫碱(S-COS)的紫外吸收光谱图上可以看出：COS在263nm处有个强而窄的吸收峰，在大于263nm波长范围无明显吸收。S-COS在297～327nm处的吸收峰为酚亚胺基团的吸收，归属于从苯环到亚胺基的电荷转移跃迁，其特点是跃迁几率小，吸收强度弱；241～269nm处的吸收峰为芳香类化合物特有的B带吸收峰，这是由于π→π^*跃迁和苯环振动的重叠引起的；215～220nm处是苯环的K带吸收峰，其特点是吸收强度大，是由共轭双键中π→π^*跃迁所产生的。

壳寡糖衍生物的红外吸收光谱

在图2中，3484cm^-1是游离O-H和N-H上伸缩振动重叠区域，1081cm^-1是C-O伸缩振动；在S-COS的红外光谱中，O-H和N-H上的伸缩振动与COS相比发生了红移，在1635～1640cm^-1附近出现了C＝N的伸缩振动峰，这是席夫碱酚亚胺的特征吸收，并且在1452～1520cm^-1和1510～1617cm^-1附近出现了苯环的骨架振动，在1270cm^-1附近出现了酚羟基的弯曲振动吸收，这些新峰均是由水杨醛与COS反应生成的席夫碱所产生的。从图谱中看出S-COS的红外光谱曲线与原料COS相比有明显变化，说明原料壳寡糖与水杨醛及取代水杨醛发生了化学反应。另外，S-COS在2820～2720cm^-1处无吸收蜂，即没有-CHO基团里的C-H键，说明经过洗涤、回流等操作已经将过量的醛完全除去。

壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)的红外谱图中，3394～3415cm^-1是O-H伸缩振动，2934～3231cm^-1是N-H上伸缩振动，1451～1693cm^-1附近是苯环的骨架振动，1274～1321cm^-1是P＝O伸缩振动，1064～1075cm^-1是C-P-O伸缩振动吸收峰。其中P＝O伸缩振动和C-P-O伸缩振动吸收峰是壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)的红外光谱特征吸收峰的位置，标志着亚磷酸二乙酯与壳寡糖席夫碱发生了加成反应。

壳寡糖衍生物的元素分析结果：

元素分析测试结果表明，壳寡糖席夫碱(S-COS)、壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)中主要元素的含量随着壳寡糖上取代基的变化而变化，其中C元素所占比重最大，而后为N或H元素(表1)。由此，进一步确定了取代水杨醛与壳寡糖发生了反应。

表1壳寡糖(COS)、壳寡糖席夫碱(S-COS)和壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)的元素分析数据

微波辐射下壳寡糖席夫碱合成的正交实验结果：

在单因素实验结果的基础上，固定微波辐射下200W，以乙醇体积、投料比、催化剂(冰乙酸)的量、反应时间为因素，选用正交表确定壳寡糖席夫碱制备时最佳反应条件。

表2壳寡糖席夫碱合成的正交实验结果

壳寡糖衍生物纳米银的结构表征：

壳寡糖衍生物还原制备纳米银的紫外-可见吸收光谱

UV-Vis吸收光谱是纳米银的一个重要特性。利用UV-Vis吸收光谱可以很好地研究银纳米晶的形成和生长。纳米银粒子的形貌、粒径和它们所处的化学物理环境都会对UV-Vis吸收光谱的共振峰的位置和共振峰的数目产生明显影响。在本实验中所用紫外可见光分光光度仪为TU-1901型紫外可见分光光度仪(北京普析通用仪器有限责任公司)，记录纳米银粒子的共振吸收光谱。样品的紫外可见吸收光谱的测试：将制备得到的样品纳米银溶胶加入1cm的比色皿，二次蒸馏纯净水作参比，在双光束TU-1901型紫外可见分光光度计上测定200～800nm之间样品的紫外可见吸收光谱。

1、A_gNO₃混合溶液体系中加入不同的还原剂(COS或其衍生物)后，经紫外扫描，其吸收曲线在400多纳米有吸收，说明壳寡糖、壳寡糖希夫碱及壳寡糖膦酸酯都能还原银离子得到银纳米粒子，图6为扫描的紫外可见吸收光谱。

2、硝酸银混合溶液体系中加入壳寡糖膦酸酯溶液后，溶液逐渐变为棕色，随着陈化，颜色逐渐加深。根据这种现象，对反应体系进行了跟踪扫描，每12h扫描一次，得到了壳寡糖膦酸酯还原AgNO₃的紫外可见吸收光谱，图4是体系的紫外可见光谱吸收曲线随着时间的变化趋势。

图3记录了溶液颜色随着时间的变化趋势，48h以后溶液颜色基本稳定，不再发生变化。图5紫外-可见吸收光谱里曲线1到7是每隔12h扫描得到的吸收曲线。从上图中看到，刚开始时制备得到的壳寡糖纳米银溶液呈现淡黄色，主要呈现的是壳寡糖膦酸酯的颜色，在410nm附近没有吸收，说明纳米银颗粒还没有形成。随着时间的延长其颜色逐渐加深，最后不再变化，从紫外吸收曲线上可以看到，壳寡糖的吸收峰(260nm左右)逐渐减弱，而410nm附近的吸光度逐渐增加，说明刚开始时的得到的壳寡糖纳米银比较少，随着时间的延长得到的纳米银逐渐增多，最后反应结束以后颜色不再变化。

紫外可见吸收光谱可以用来表征纳米粒子的光学性质，同时吸收峰的位置、形状与纳米粒子的大小、形状、分散状态有关。紫外-可见光谱对高分散和缔合态存在的纳米银颗粒有完全不同的响应，通过分析其谱图，可以得到有关颗粒粒度和结构等重要信息。UV-Vis吸收光谱的峰值在反应初始阶段较小，说明刚形成的纳米银颗粒浓度较小，随着纳米银颗粒浓度的增加以及颗粒逐渐增大，吸收峰值增高并发生了红移。但到一定强度后吸收峰值在下降，这种现象可以理解为，部分纳米银颗粒发生了团聚，因此，体系中的纳米银颗粒有所减少，等离子共振减弱，造成UV-Vis吸收峰值下降。

3、一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下分别加入不同量的还原剂壳寡糖膦酸酯，根据所加还原剂量的不同，溶液经紫外分光光度计扫描出现不同的吸收曲线，图5为扫描的吸收曲线。

图5中B-E分别为AgNO₃的CMC溶液里面加入不同量的壳寡糖膦酸酯还原制备纳米银的紫外扫描吸收曲线。其中B中没有加壳寡糖，而从C-E壳寡糖膦酸酯的量逐渐加倍，其吸收增强并发生红移，这种现象可以解释为纳米银颗粒在逐渐长大。

4、一定配比混合羧甲基纤维素钠(CMC)溶液、AgNO₃溶液，在一定温度下分别加入不同的还原剂壳寡糖(COS)、壳寡糖希夫碱(S-COS)、壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)，根据所加还原剂的不同，溶液经紫外分光光度计扫描出现不同的吸收曲线，图6为扫描的吸收曲线。

图6中B、C、D分别为壳寡糖(COS)、壳寡糖席夫碱(S-COS)、壳寡糖膦酸酯(S-COS-P)作还原剂制备银纳米粒子的紫外可见吸收光谱曲线。紫外扫描图谱显示三种壳寡糖衍生物均可用作做还原剂来制备纳米银粒子。

壳寡糖衍生物还原制备纳米银的透射电子显微镜(TEM)结果

透射电子显微镜(TEM)其特点是利用透过样品的电子束来成像。透射电子显微镜具有以下显著优点：1.放大倍数是显微镜观察工作中放大倍数最大的之一；2.像变形性小即观察结果真实可靠；3.所观察到的像是样品内部结构的平面投影像；4.选择不同的操作模式可获得样品的电子衍射图，可以进行成分分析。透射电镜中的成像原理仍是阿贝成像原理，其主要有三部分组成，电子光学部分、真空部分和电子部分。其分辨率高，能够观察到物体内部的二维平面结构。

实验采用FEI TECNALG2型透射电子显微镜(荷兰FEI公司)对材料的形貌进行表征，加速电压为200KV。测试前，用环己烷将0.2mL的银溶胶稀释到5.0mL。取几滴稀释后的银溶胶滴加于覆有碳膜的铜网网格上，然后将铜网置于室温下的真空环境中干燥30min，待溶剂挥发后用透射电镜观察纳米银粒子的形貌。利用Image Pro Plus图像分析软件对电镜显微图片进行分析，由此获取纳米银粒子的平均粒径和尺寸分布。

由图7所示的透射电镜照片可以看出，所制备的纳米银溶胶粒径大小在10nm-100nm范围内，呈一定分布。在纳米范围内分布的纳米银溶胶，只要不发生团聚，对应就有显著的紫外可见吸收，溶胶呈现对应的不同颜色。控制合适的制备条件，可以制备出不同分布、不同形貌的纳米银溶胶。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)壳寡糖席夫碱S-COS的合成

将6.00g壳寡糖在20ml～40ml的乙醇中浸泡过夜，使其溶胀，加入的水杨醛，投料比壳寡糖∶水杨醛为1∶1～1∶3，加入4～6ml冰乙酸，微波加热反应1.5～2.5h，减压抽滤、以无水乙醇为溶剂，用索氏提取器提取产物24h，以除去未反应的水杨醛，减压抽滤、在低于50℃下真空干燥；

2)壳寡糖希夫碱膦酸酯S-COS-P的合成

将步骤1)制备所得的壳寡糖席夫碱S-COS与亚磷酸二乙酯在微波200W加热下反应，壳寡糖席夫碱和亚磷酸二乙酯的摩尔比为1∶10～1∶15，加入三氟化硼乙醚5％～10％做催化剂，反应结束后，加10ml～20ml无水乙醇沉淀，抽滤，用无水乙醇索氏提取产物24h，以除去产品中多余的亚磷酸二乙酯，产品在低于50℃下真空干燥；

3)壳寡糖衍生物还原制备纳米银

将1％羧甲基纤维素钠CMC溶液50ml，在5℃～40℃下依次加入0.2ml～20ml 1％AgNO₃水溶液和0.5ml～20ml 1％壳寡糖膦酸酯水溶液，最终使银浓度达到4.0×10^-5～4.0×10^-3mol·l^-1，壳寡糖膦酸酯浓度达到1.0×10^-4～4.0×10^-3mol·l^-1。

2.根据权利要去1所述的壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述乙醇的体积为40ml。

3.根据权利要去1所述的壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述投料比为1∶2。

4.根据权利要去1所述的壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述冰醋酸的体积为6ml。

5.根据权利要去1所述的壳寡糖衍生物及其纳米银的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述反应时间为48h。