CN104889418A - 一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立方体形纳米银的生物合成方法，其步骤如下：制备甜橙皮提取液；制备荷叶提取液；混合反应：取甜橙皮提取液，荷叶提取液，与8-10倍重量的0.5ｍＭ的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH值为9.0，52-60℃反应10-16min。本发明的方法可以可控地生产出粒径小，分布范围窄，形态呈较规则立方体形的纳米银粒子。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米银的生物合成方法,尤其是用甜橙皮提取物和荷叶提取物合成立方体形的纳米银。
背景技术
纳米银粒子具有独特的物理化学性质，广泛应用于催化、光电学、光学、生物科学及制药等方面。因此，研究纳米银的制备方法具有重要的意义。目前，纳米银粒子可以通过物理（蒸气－冷凝法、球磨法、溅射法、放电爆炸法）、化学（液相反应法、气相反应法、模板合成法）、光催化以及生物等方法制备。与物化方法相比，生物法因具有高效、快速、稳定、简单易行、环境友好、无毒及价格低廉等诸多优点而被众多研究者关注。生物法制备纳米银粒子主要指利用生物有机物作为还原剂和保护剂，通过将ＡｇＮＯ３溶液中的Ａｇ＋ 还原成Ａｇ０，生成纳米银粒子。
采用果皮提取物制备纳米银粒子不仅高效快速，还能废物利用，有利于环保，植物叶及种子资源丰富，具有极强的再生能力，利用果皮、植物叶及种子等的提取物制备纳米银粒子极具潜力。与微生物相比，采用果皮及植物制备银粒子虽然更为快速，但目前关于其研究却很少。现有技术公开了用风干的香蕉皮、柿子树叶、红木树叶、甜橙皮等成功制得纳米银粒子。纳米银粒子的形貌和粒径直接影响其抑菌及光催化能力，制备形貌和粒径可控的纳米银粒子对其应用有极大的意义。采用不同的生物材料可能会影响制备的纳米银粒子的形貌。虽然目前生物法尚不能精确控制所制备的纳米银粒子的粒径，但关于此方面的研究较多，影响粒径的因素主要有pH值、生物材料量、温度及反应时间。研究发现，随着pH值升高，制备出的银粒子粒径越小。增大提取物的量，会出现粒子粒径增大及减小两种相反的结果。随着反应温度升高，生成的纳米银粒子粒径越小。
现有技术公开了用甜橙皮制备纳米银粒子的方法。甜橙皮作为甜橙工业化加工生产中产生的加工副产物，一般被抛弃，既造成资源的巨大浪费，又污染环境。但是甜橙皮一般只能生产出立方体形，分布范围较广的纳米银粒子。
本发明旨在提供一种纳米银的生物合成方法，利用甜橙皮和荷叶，可以可控地生产出粒径小，分布范围窄，形态呈较规则立方体形的纳米银粒子。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米银的生物合成方法，利用甜橙皮提取物和荷叶提取物，可以粒径6-8nm，分布范围窄，形态呈规则立方体形的纳米银粒子。
目前生物法所制备的纳米银粒子的形貌主要是立方体形，不同的形貌会很大程度影响纳米银粒子的性能。因此，迫切需要可控性地生产出不同形状的纳米银粒子。本发明人发现，用甜橙皮提取物和荷叶提取物，并配合一定的优化的反应条件，可以生产出粒径小，分布范围窄，形态呈规则立方体形的纳米银粒子。
纳米银粒子具有较强的抗菌能力，广泛应用于临床医学，如外科手术以及伤口愈合等，未来有潜力用于消炎、抗肿瘤、妇科以及再生医学等方面。目前，纳米银粒子的抑菌机理尚不十分清楚，可能的机理可分为：（１）纳米银粒子溶于水中会转化成银离子，杀死病原体；（２）纳米银粒子在细菌细胞膜外大量累积，会改变细胞膜的渗透率，导致细菌死亡；（３）纳米银粒子具有较小的粒径和大的比表面积，因此，纳米银粒子能轻易破坏细胞膜，进入细胞内，在细胞质中转化成银离子，损坏胞内结构。
纳米银粒子的抑菌能力取决于多方面的因素：（１）形貌。相同表面积的纳米银粒子处理大肠杆菌，不同的形貌其抑菌能力有差别，不同形状也许会导致其起有效作用表面积不同，影响抑菌能力。（２）粒径。银粒子粒径越小，抑菌能力越强。（３）制备方法。生物法制备的纳米银粒子的抑菌能力高于化学法所制备的纳米银粒子。
纳米银粒子在反应过程中主要经历生成、团聚、破碎及溶解４个阶段，生物法制备纳米银粒子具有高效、快速且稳定性高等特点，因而生成及团聚会在短时间内完成且破碎及溶解过程不明显，反应在较短时间内就达到平衡。植物及果皮中的醇类、醚、羧酸、脂肪族及芳香族化合物等有机物有可能在反应中充当还原剂及保护剂。
现有技术都是单一使用一种植物原料进行提取，本发明人尝试用两种或者两种以上的植物提取液，发现甜橙皮提取物和荷叶提取物共同作用下，能达到某种协同效果，可以生产出粒径小，分布范围窄，形态呈规则立方体形的纳米银粒子。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
（1）制备甜橙皮提取液；
（2）制备荷叶提取液；
（3）混合反应：
取甜橙皮提取液，荷叶提取液，与8-10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，52-60℃反应10-16min。
作为优选，步骤（1）为：称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
作为优选，步骤（2）为：取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
作为优选，步骤（3）为：取1倍重量甜橙皮提取液，0.2-0.3倍重量荷叶提取液，与8-10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，52-60℃反应10-16min。
本发明的有益之处在于：
1.本发明采用甜橙皮作为生产原料，甜橙皮一般被抛弃，既造成资源的巨大浪费，又污染环境，利用本发明可以变废为宝。
2.本发明的合成方法具有高效、快速、稳定、简单易行、环境友好、无毒及价格低廉的优点
3. 本发明的合成方法需要温度低，PH偏中性，生产出粒径小，分布范围窄，形态呈规则立方体形的纳米银粒子。
具体实施方式
实施例1：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
制备荷叶提取液：
取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
混合反应：
取1倍重量甜橙皮提取液，0.2倍重量荷叶提取液，与10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，52℃反应16min。
实施例2：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
制备荷叶提取液：
取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
混合反应：
取1倍重量甜橙皮提取液，0.3倍重量荷叶提取液，与8倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，60℃反应10min。
实施例3：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
制备荷叶提取液：
取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
混合反应：
取1倍重量甜橙皮提取液，0.2倍重量荷叶提取液，与9倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，55℃反应13min。
实施例4：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
制备荷叶提取液：
取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
混合反应：
取1倍重量甜橙皮提取液，0.3倍重量荷叶提取液，与10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，59℃反应15min。
实施例5：
一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
制备荷叶提取液：
取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用；
混合反应：
取1倍重量甜橙皮提取液，0.2倍重量荷叶提取液，与8倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，53℃反应11min。
实施例6：
对实施例1-5得到的纳米银溶液进行形态的表征。
采用紫外－可见分光光度法，透射电镜（ＴＥＭ）表征不同实施例下合成的纳米银溶液，结果如表1所示。
表1
实施例7抑菌效果测评：
采用牛津杯法进行抑菌试验。放置直径为8mm的牛津杯，加入实施例1-5合成的纳米银溶液。放入３７℃培养箱中培养２４ｈ，用游标卡尺测量抑菌圈直径。用芒果皮提取液和金钱草提取液混合液作对照。测试结果见表2所示。
表2
从上表可以明显的看出，本发明的纳米银溶液具有非常好的抑菌效果。
尤其是实施例2的纳米银溶液，为本发明的最佳实施例。
纳米银粒子的形貌非常重要，除了抑菌能力，后续还可以进行进一步的研究，发现更多不同形貌纳米银粒子的新功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种立方体形纳米银粒子的生物合成方法，其步骤如下：
制备甜橙皮提取液；
制备荷叶提取液；
混合反应：
取甜橙皮提取液，荷叶提取液，与8-10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，52-60℃反应10-16min。
2.权利要求1所述的纳米银粒子的生物合成方法，其特征在于：
步骤（1）为：称取新鲜甜橙皮，加水量为甜橙皮重量的2倍榨成汁，过滤，４℃保存备用。
3.权利要求2所述的纳米银粒子的生物合成方法，其特征在于：
步骤（2）为：取新鲜荷叶，加水量为荷叶重量的3倍榨成汁，过滤，４℃保存备用。
4.权利要求3所述的纳米银粒子的生物合成方法，其特征在于：
步骤（3）为：取1倍重量甜橙皮提取液，0.2-0.3倍重量荷叶提取液，与8-10倍重量的0.5ｍＭ 的硝酸银溶液混合，调节硝酸银溶液的pH 值为9.0，52-60℃反应10-16min。
5.权利要求1-4所述的方法制备得到的纳米银粒子溶液。
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