CN105537621A - 一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法 - Google Patents

一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，包括：步骤1，在碱性条件下，利用蛋白质A还原金盐溶液中的金离子，得到制备Au(I)溶液；所述蛋白质A为胶原蛋白酶、糖化酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、溶菌酶中的至少一种；步骤2，将Au(I)溶液、鲁米诺和双氧水混合均匀后，加入蛋白质B，得到所述的金纳米粒子；所述蛋白质B为牛白蛋白、牛血红蛋白、牛血清白蛋白、肌红蛋白、糖化酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和过氧化氢酶中的至少一种。本发明公开的制备方法，所采用的实验条件温和、易于重复、简便易行，实现了批量合成分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。

Description

一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法。
背景技术
由于金纳米粒子具有优良的生物相容性、易进行表面修饰、优良的光电和催化活性等优点，因此，在光热治疗、癌症诊断、医学成像、环境污染监测等领域具有广泛的应用前景。
目前，合成球状金纳米粒子的常用方法有：
(1)使用还原剂硼氢化钠(NaBH4)，还原氯金酸(HAuCl4)，快速合成粒径为2-10nm的球状金纳米粒子(NaturePhys.Sci.1973,241,20–22)。
(2)以柠檬酸钠(C6H5Na3O7)为还原剂，采用水热法，合成粒径为10-40nm的球状金纳米粒子(Discuss.FaradaySoc.1951,11,55-75)。
(3)采用种子生长法，合成粒径大于40nm的球状金纳米粒子。该方法，首先使用硼氢化钠(NaBH4)或柠檬酸钠(C6H5Na3O7)制备金种子，然后添加还原剂抗坏血酸(Adv.Opt.Mater.2014,2,65–73)、羟胺(Chem.Mater.2000,12,306-313)、硫酸琥珀酸(Nanotechnology2007,18,325607)、对苯二酚(J.Am.Chem.Soc.2009,131,17042–17043)、柠檬酸钠(Langmuir2011,27,11098–11105)或盐酸肼(N2H4·2HCl，J.Am.Chem.Soc.2013,135,3550-3559)缓慢将氯金酸(HAuCl4)中Au(III)还原为Au0，使其沉积于金种子表面，换句话说：金种子逐渐长成大粒径的球状金纳米粒子。
目前合成的金纳米粒子，其暴露晶面以(111)为主(Langmuir2014,30,1696–1703),然而(111)面相对(200)面稳定而不活泼(Nanotoday2012,7,586–605)。据文献报道，暴露晶面以(200)为主的金纳米粒子，具有较强的催化活性(Science2012,335,317-319)。因此，实现批量合成催化活性强的、形貌相对均一、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子，具有重要的研究意义。
发明内容
本发明提供了一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，所采用的实验条件温和、易于重复、简便易行，实现了批量合成分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
本发明所采用的技术方案为：
一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，包括：
步骤1，在碱性条件下，利用蛋白质A还原金盐溶液中的金离子，得到制备Au(I)溶液；
所述蛋白质A为胶原蛋白酶(collagen，Col)、糖化酶(glucoamylase，Glu)、胃蛋白酶(pepsin，Pep)、胰蛋白酶(trypsin，Try)、溶菌酶(lysozyme，Lys)中的至少一种；
步骤2，将Au(I)溶液、鲁米诺和双氧水混合均匀后，加入蛋白质B，得到所述的金纳米粒子；
所述蛋白质B为牛白蛋白(bovinealbumin，BA)、牛血红蛋白(bovinehemoglobin，BHb)、牛血清白蛋白(bovineserumalbumin，BSA)、肌红蛋白(myoglobin，Mb)、糖化酶(Glu)、胃蛋白酶(Pep)、胰蛋白酶(Try)和过氧化氢酶(catalse，Cat)中的至少一种。
本发明的步骤1在室温下进行，步骤1中的碱性条件的pH＝10.0～14.0。具体操作时，在金盐溶液中加入蛋白质和浓NaOH溶液，剧烈震荡后，调节混合溶液的pH值至10.0～14.0，获得Au(I)溶液。
步骤1中，在碱性条件下(pH＝10.0～14.0)，金盐中三价的金Au(III)，被蛋白质A还原生成一价金Au(I)。
步骤2在37℃下进行，鲁米诺和双氧水(H2O2)的反应产物超氧自由基(O2 .-)，激发蛋白质B活性，蛋白质B将Au(I)还原成分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子，合成原理见图1。
作为优选，步骤1中的金盐为四水合氯金酸(HAuCl4·4H2O)、三水合氯金酸(HAuCl4·3H2O)、二水合氯金酸钾(KAuCl4·2H2O)、二水合氯金酸钠(NaAuCl4·2H2O)、氯化金(AuCl3)、甲基(三苯基膦)金((C6H5)3P·AuCH3)、氯(二甲基硫化)金((CH3)2SAuCl)中的至少一种。
由于生物蛋白质具有复杂的三维结构，本发明采用生物蛋白质作为绿色还原剂、稳定剂制备出的金纳米粒子，其耐酸碱性比较好(Chem.Eur.J.2009,15,4944–4951；Nanotechnology2010,21,055103)，能稳定分散于强碱性或强酸性溶液中，能够更好地应用于如生物、化学、材料、和医学等领域。
为了制备得到形貌均一、分散性好的球状金纳米粒子，优选地，金盐中金离子与蛋白质A的用量比为6～600moL：1g。Au(I)与蛋白质B的的用量比为1moL：50～5000g。
进一步优选，金盐中金离子与蛋白质A的用量比为6～100moL：1g。Au(I)与蛋白质B的的用量比为1moL：50～1000g。Au(I)、鲁米诺和双氧水的摩尔比为1：4：35～45。
利用本发明提供的制备方法获得的分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子，通过如下具体测试表征：
a、通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)测试，得到所制备的球状金纳米粒子的吸收峰位在530～600nm范围内。
b、通过透射电子显微镜(TEM)图和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征，发现所制备的球状金纳米粒子分散性很好。使用ImageJ软件测量纳米粒子尺寸，得到球状金纳米粒子的直径在40-110nm范围内，其晶格条纹间距约0.20nm，与面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
本发明以蛋白质作为金离子的还原剂，合成得到的金纳米粒子分散性好、形貌均一、暴露晶面以(200)为主、催化活性强。
附图说明
图1为本发明制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的原理示意图；
图2为实施例1中制备获得的一价金——Au(I)的紫外可见吸收谱图；
图3为实施例1-9中制备获得的球状金纳米粒子的数码照片图像；
图4为实施例1-9中制备获得的球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱；
图5a为实施例1制备的球状金纳米粒子的TEM和HRTEM透射电子图像；
图5b为实施例2制备的球状金纳米粒子的TEM和HRTEM透射电子图像；
图5c为实施例3制备的球状金纳米粒子的TEM和HRTEM透射电子图像；
图5d为实施例4制备的球状金纳米粒子的TEM和HRTEM透射电子图像。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
实施例1
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为1mM的四水合氯金酸(HAuCl4·4H2O)溶液，分别加入20μL浓度为1mg/mL的糖化酶溶液(Glu)和50μL摩尔浓度为5M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至12.5，制得6.07mL的一价金——Au(I)溶液，该溶液的紫外可见吸收谱见图2。
(2)制备分散性好、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的10mMpH＝7.4的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为4mg/mL的牛血红蛋白溶液(BHb)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.01M的鲁米诺和100μL1M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育25min，获得分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，BHb为本实施例制备得到的球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为酒红色。
b、图4中，BHb为本实施例制备得到的球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为530nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对本实施例制备的球状金纳米粒子进行观察，表征图如图5a所示。
由图5a可以看出：使用糖化酶(Glu)和牛血红蛋白(BHb)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为43.56nm。
图5a中的插图为单个球状金纳米粒子的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，其清晰的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例2
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为1mM的三水合氯金酸(HAuCl4·3H2O)溶液，分别加入200μL浓度为1mg/mL的胶原蛋白酶溶液(Col)和500μL摩尔浓度为1M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至13，制得6.7mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的5mMpH＝8.0的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为4mg/mL的胃蛋白酶溶液(Pep)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.01M的鲁米诺和100μL0.1M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育35min，获得分散性好、粒径约为44.21nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为44.21nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Pep为本实施例制备的球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为深紫红色。
b、图4中，Pep为本实施例制备的球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为550nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对本实施例制备的球状金纳米粒子进行研究，表征图见图5b。
由图5b可见：使用胶原蛋白酶(Col)和牛血红蛋白(Pep)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为44.21nm。
图5b中的插图为单个金纳米粒子的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，其清晰的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例3
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为2mM的二水合氯金酸钾(KAuCl4·2H2O)溶液，分别加入20μL浓度为5mg/mL的胰蛋白酶溶液(Try)和100μL摩尔浓度为2M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至14，制得6.12mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的2mMpH＝7.4的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为4mg/mL的糖化酶溶液(Glu)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.02M的鲁米诺和100μL0.4M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育45min，获得分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Glu为本实施例制备的球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为浅紫红色。
b、图4在，Glu为本实施例制备的球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为555nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对本实施例制备的球状金纳米粒子进行研究，见图5c。
由图5c可见：使用胰蛋白酶(Try)和糖化酶(Glu)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为45.23nm。
图5c中插图为单个金纳米粒子的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，其清晰的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例4
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为1mM的二水合氯金酸钠(NaAuCl4·2H2O)溶液，分别加入50μL浓度为10mg/mL的溶菌酶溶液(Lys)和100μL摩尔浓度为3M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至13.5，制得6.15mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的2mMpH＝7.8的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为2mg/mL的过氧化氢酶溶液(Cat)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.01M的鲁米诺和100μL0.2M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育30min，获得分散性好、粒径约为102.25nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为102.25nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Cat为该球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为浅蓝色。
b、图4中，Cat为该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为600nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，见图5d。
由图5d可见：使用溶菌酶(Lys)和过氧化氢酶(Cat)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为102.25nm。
图5d中插图为单个金纳米粒子的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，其清晰的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例5
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为3mM的氯(二甲基硫化)金((CH3)2SAuCl)溶液，分别加入300μL浓度为10mg/mL的胰蛋白酶溶液(Try)和500μL摩尔浓度为10M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至14，制得6.8mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的3mMpH＝7.6的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为4mg/mL的牛白蛋白溶液(BA)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.03M的鲁米诺和100μL0.6M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育30min，获得分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，BA为该球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为粉红色。
b、图4中，BA为该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为530nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，其形貌类似图5a。
由图5a可见：使用胰蛋白酶(Try)和牛白蛋白(BA)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为43.56nm。其高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图类似于图5a中的插图，相应的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例6
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为3mM的甲基(三苯基膦)金((C6H5)3P·AuCH3)溶液，分别加入100μL浓度为10mg/mL的过氧化氢酶溶液(Cat)和200μL摩尔浓度为6M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调至10.0，制得6.3mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的3mMpH＝5.8的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为1mg/mL的牛血清白蛋白溶液(BSA)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.03M的鲁米诺和100μL0.6M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育55min，获得分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，BSA为该球状金纳米粒子溶液的照片，其颜色呈现深粉红色。
b、图4中，BSA为该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为530nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，其形貌类似图5a。
由图5a可见：使用过氧化氢酶(Cat)和牛血清白蛋白(BSA)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为43.56nm。其高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图类似于图5a中的插图，相应的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例7
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为10mM的氯化金(AuCl3)溶液，分别加入200μL浓度为10mg/mL的过氧化氢酶(Cat)溶液和300μL摩尔浓度为7M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调10.5，制得6.5mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取200μL的1mMpH＝6.8的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入15μL浓度为3mg/mL的溶菌酶溶液(Lys)，随后加入500μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.1M的鲁米诺和100μL2M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育20min，获得分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为43.56nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Lys为该球状金纳米粒子溶液的照片，其颜色呈现浅粉红色。
b、图4中，Lys为该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为530nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，其形貌类似图5a。
由图5a可见：使用过氧化氢酶(Cat)和溶菌酶(Lys)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为43.56nm。其高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图类似于图5a中的插图，相应的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例8
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为1mM的二水合氯金酸钠(NaAuCl4·2H2O)溶液，分别加入20μL浓度为4mg/mL的胃蛋白酶溶液(Pep)和10μL摩尔浓度为5M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调13.6，制得6.03mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取300μL的2mMpH＝7.2的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入20μL浓度为4mg/mL的胰蛋白酶溶液(Try)，随后加入400μL步骤(1)制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.01M的鲁米诺和50μL0.4M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育50min，获得分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Try为本实施例制备的球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为深紫红色。
b、图4中，Try为本实施例制备的为该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为555nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，其形貌类似图5c。
由图5c可见：使用胃蛋白酶(Pep)和胰蛋白酶(Try)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为45.23nm。其高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图类似于图5c中的插图，相应的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
实施例9
本实施例中，以蛋白质为还原剂，制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的过程，包括如下步骤：
(1)制备一价金——Au(I)溶液：
在室温环境中，取6mL摩尔浓度为8mM的三水合氯金酸(HAuCl4·3H2O)溶液，分别加入20μL浓度为4mg/mL的胶原蛋白酶(Col)和300μL摩尔浓度为6M的NaOH溶液，剧烈震荡混合均匀；接着使用缓冲溶液将pH值调12.2，制得6.32mL的一价金——Au(I)溶液。
(2)制备分散性好、不同粒径、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子：
取150μL的8mMpH＝7.0的PBS缓冲液(本实施例中，除NaOH溶液以水为溶剂外，其余各溶液的配制均采用该缓冲液)，加入25μL浓度为1mg/mL的肌红蛋白(Mb)，随后加入550μL上述制备的一价金——Au(I)溶液，混合均匀，加入200μL0.08M的鲁米诺和100μL1.6M的双氧水(H2O2)，充分混合后加入385μL的去离子水，在37℃环境中孵育60min，获得分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子。
上述制备获得的分散性好、粒径约为45.23nm、暴露晶面以(200)为主的球状金纳米粒子的测试性能如下：
a、图3中，Mb为本实施例制备的球状金纳米粒子溶液的数码照片，其颜色为深紫色。
b、图4中，Mb为本实施例制备的该球状金纳米粒子的紫外可见吸收光谱图，其吸收峰所对应的波长约为555nm。
c、使用透射电子显微镜(HRTEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对上述制备的球状金纳米粒子进行研究，其形貌类似图5c。
由图5c可见：使用胶原蛋白酶(Col)和肌红蛋白(Mb)还原金盐，所制备出的球状金纳米粒子分散性很好。同时，使用ImageJ软件测量随机选取的100多个球状金纳米粒子的尺寸，发现该合成的纳米粒子直径约为45.23nm。其高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图类似于图5c中的插图，相应的晶格条纹间距约0.20nm，和面心立方相的金(200)晶面的面间距相吻合。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，包括：
步骤1，在碱性条件下，利用蛋白质A还原金盐溶液中的金离子，得到制备Au(I)溶液；
所述蛋白质A为胶原蛋白酶、糖化酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、溶菌酶中的至少一种；
步骤2，将Au(I)溶液、鲁米诺和双氧水混合均匀后，加入蛋白质B，得到所述的金纳米粒子；
所述蛋白质B为牛白蛋白、牛血红蛋白、牛血清白蛋白、肌红蛋白、糖化酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和过氧化氢酶中的至少一种。
2.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤1中的碱性条件的pH＝10.0～14.0。
3.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤1中的金盐为四水合氯金酸、三水合氯金酸、二水合氯金酸钾、二水合氯金酸钠、氯化金、甲基(三苯基膦)金、氯(二甲基硫化)金中的至少一种。
4.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，金盐中金离子与蛋白质A的用量比为6～600moL：1g。
5.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，Au(I)与蛋白质B的的用量比为1moL：50～5000g。
6.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，Au(I)、鲁米诺和双氧水的摩尔比为1：4：35～45。
7.如权利要求1所述的以蛋白质为还原剂的金纳米粒子制备方法，其特征在于，步骤1在室温下进行，步骤2在37℃下进行。
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