CN105755050A - 一种通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物技术领域，具体地，本发明涉及一种通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法。所述方法包括以下步骤1)将八角金盘叶片洗涤3次，60℃烘干，研磨成粉末，加入超纯水180r/min振荡10min，12000rpm离心20min，上清液冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物；2)取步骤1)中的八角金盘叶片提取物作为反应基质，加入AgNO3的溶液，使得到的混合溶液中八角金盘叶片提取物浓度为8?10mg/mL，AgNO3浓度为0.5?3mM，在LED灯照射条件下反应，得到纳米银颗粒。本发明的生物合成方法所用八角金盘叶片材料来源广泛，安全环保，合成速度快，可在80?100min内完成反应，是一种绿色、高效、安全的生物合成方法。

Description

一种通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域，具体地，本发明涉及一种通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法。
背景技术
纳米材料是近年来的研究热点，纳米尺度上的量子力学效应赋予纳米材料多种优良的特性。纳米银，即粒径在1-100nm的银原子或银原子簇，具有多种优良的物理、化学和光学性质，如抗菌性和表面增强拉曼散射效应。纳米银在抗菌材料、分子检测和催化剂领域具有良好的应用潜力，近年来引起科研工作者的广泛关注(详细见参考文献1：Chaloupka K，Malam Y，Seifalian A M.Trends Biotechnol.，2010，28：580-588)。
传统的纳米银合成方法是化学合成法，但该方法需要用到大量化学试剂，在一定程度上危害人体或环境，有的纳米银合成试剂甚至有致癌性。随着人们环保、安全意识的增加，发展绿色、安全、低能耗的纳米银合成方法是未来发展的主要趋势。目前，科研工作者发明了一系列生物合成法，通过微生物、酶和一些天然植物材料合成纳米银，生物合成法绿色、安全(详细见参考文献2：Naik R R，Stringer S J，Agarwal G，Jones S E，Stone M O.Nat.Mater.，2002，1：169-172)。与微生物和酶相比，植物合成纳米银的方法省去了培养细胞的环节，植物材料来源广泛，制备过程相对简单，更适合大规模合成纳米银。
目前，科研工作者已发现多种植物基质可介导纳米银的合成，取得了良好的效果(详细见参考文献3：Kaviya S，Santhanalakshmi J，Viswanathan B，Muthumary J，Srinivasan K.Spectrochim.Acta，Part A，2011，79：594-598和参考文献4：ArunachalamR，Dhanasingh S，Kalimuthu B，Uthirappan M，Rose C，Mandal A B.Colloid Surface.B，2012 94：226-230)。由于资源和地域的限制，不同的植物材料来源有限，可能只能满足特定区域的生产需要。筛选更多新型、廉价的植物基质用于纳米银的合成，不仅可丰富纳米银合成原材料来源，而且可能合成具有新特性的纳米银，具有重要的意义。八角金盘为常绿灌木，叶片大，近圆形，在我国分布较广泛。本发明首次发现八角金盘叶片提取物可高效生物合成纳米银，具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过光诱导八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法。
根据本发明的通过光诱导八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法，所述方法包括以下步骤：
1)将八角金盘叶片洗涤3次，60℃烘干，研磨成粉末，加入超纯水180r/min振荡10min，，12000rpm离心20min，上清液冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物；
2)取步骤1)中的八角金盘叶片提取物作为反应基质，加入AgNO3的溶液，使得到的混合溶液中八角金盘叶片提取物浓度为8-10mg/mL，AgNO3浓度为0.5-3mM，在LED灯照射条件下反应，得到纳米银颗粒。
根据权利要求1所述的通过光诱导八角金盘叶片提取物合成纳米银的方法，其特征在于，所述步骤2)中LED灯照射强度为7000-42000lx。
根据本发明的一实施例，所述方法具体的包括以下步骤：
a、八角金盘叶片提取物的制备
将八角金盘叶片用去离子水冲洗干净后置于65℃烘箱中烘干，烘干后用粉碎机将其制成粉末，收集备用。
称取1g八角金盘叶片粉末，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，收集八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向上述合成基质中加入AgNO3溶液，磁力搅拌器200rpm搅拌10min，然后加入NaCl溶液，反应体系为：基质浓度为8-10mg/mL，AgNO3终浓度为0.5-3mM，NaCl终浓度为0.5-3mM，在LED灯照射条件下反应80min，得到纳米银颗粒。
c、纳米银的检测
通过紫外可见分光光度法和颜色变化可以检测纳米银的合成；通过激光粒度分析仪和X射线衍射(XRD)表征纳米银的大小和晶型。
本发明所提供的通过八角金盘叶片提取物合成纳米银的方法，以八角金盘叶片提取物为反应基质，安全可靠，可在80-100min内完成反应，合成速度快；合成的纳米银颗粒溶液稳定性较好，在室温下可保持2个月不发生明显的聚集；纳米银对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有较高的抗菌活性。
本发明所提供的八角金盘叶片提取物合成纳米银的方法，具有较强的创新性和实用性，其优点如下：
(1)首次通过光诱导八角金盘叶片提取物合成纳米银，合成的纳米银胶体溶液可保持高度分散稳定性，并对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有较高的抗菌活性。
(2)合成方法安全无毒害作用，合成速度快，可在80-100min内完成反应，是一种高效、安全、环保的合成方法。
(3)八角金盘叶片提取物合成材料来源广泛，价格低廉。
附图说明
图1为0-8mg/mL的八角金盘叶片提取物合成纳米银的紫外可见吸收光谱；
图2为0.5-3mM硝酸银浓度下合成纳米银的紫外可见吸收光谱；
图3为不同光照强度下八角金盘叶片提取物合成纳米银的紫外可见吸收光谱；
图4为LED灯光、紫外光和避光条件下八角金盘叶片提取物合成纳米银的紫外可见吸收光谱；
图5为最优条件下纳米银的合成过程；
图6为八角金盘叶片提取物合成纳米银的XRD图谱；
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但所有实施例并不对本发明构成任何限制。
实施例1通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、八角金盘叶片提取物生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度分别为0、2、4、6、8mg/mL的合成基质中加入1mM的AgNO3溶液，在LED灯照射(42000lx)条件下反应80min。
c、纳米银的表征
纳米银的合成可通过颜色变化或其强烈的可见区吸收表征，没有添加生物基质的反应体系不产生颜色变化，随着生物基质浓度的增大，溶液的红褐色逐渐加深。图1显示：不添加八角金盘叶片提取物的对照样品，无可见区吸收；添加不同浓度的八角金盘叶片提取物时产生强烈的可见区吸收，证明了八角金盘叶片提取物可介导纳米银的合成。
实施例2通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度为8mg/mL的合成基质中加入0.5、1、2、3mM的AgNO3，在LED灯照射下(42000lx)条件下，反应80min。
c、纳米银的表征
在添加不同浓度AgNO3的条件下，生成红褐色，并且产生了强烈的可见区吸收(图2)，说明添加0.5-3mM浓度的AgNO3都可合成纳米银。
实施例3通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度为8mg/mL的合成基质中加入2mM的硝酸银溶液，在LED灯照射(7000，11000，20000，42000lx)条件下，反应80min。
c、纳米银的表征
如图3显示，在不同的灯光强度下，均可合成纳米银，所合成的纳米颗粒溶液体系可保持高度稳定性，在室温下存放2个月不发生团聚现象。
实施例4通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度为8mg/mL的合成基质中加入2mM的硝酸银溶液，在LED灯下照射、紫外灯照射、遮光条件下，反应80min。
c、纳米银的表征
附图4显示，在避光条件下，没有可见光吸收产生，即无纳米银合成，说明光是纳米银合成的必须条件；在LED灯照射和紫外灯照射条件下，都产生强烈的可见光吸收，可合成纳米银。
实施例5通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度为8mg/mL的合成基质中加入2mM的硝酸银溶液，LED光强为42000lx反应100min。
c、纳米银的表征
附图5所示，随着光照时间的延长纳米银的紫外吸收逐渐增加，80min后没有显著性的变化，说明纳米银在80min合成量最大。
实施例6通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银颗粒
a、生物基质的制备
将摘取的八角金盘叶片叶片用去离子水洗净后置于65℃烘箱中烘干，然后用粉碎机将干燥的八角金盘叶片制成粉末，收集备用。
称取八角金盘粉末1g，加入35mL去离子水，37℃，180rpm振摇10min；12000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物，用作纳米银合成基质。
b、纳米银的合成
向浓度为8mg/mL的合成基质中加入2mM的AgNO3溶液，在LED灯下照射(42000lx)条件下反应80min。
c、纳米银的表征
如图6所示，纳米银的四个吸收峰的2θ值出现在38.22°、46.34°、64.64°和77.26°，分别对应单质银晶体的四个晶面(111、200、220和311)，这说明本发明所合成的纳米银是以单质银晶体的形式存在的。通过激光粒度分析仪分析纳米银的水力学粒径，纳米银的平均水力学直径达到213.53nm。
实施例7制备得到的纳米银的抗菌效果评价
本发明考察了纳米银对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌)的抗菌效果，在固体培养基上，纳米银颗粒对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(大肠杆菌)都具有显著的抗菌效果。

Claims (2)

1.一种通过八角金盘叶片提取物生物合成纳米银的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将八角金盘叶片洗涤3次，60℃烘干，研磨成粉末，加入超纯水180r/min振荡10min，12000rpm离心20min，上清液冷冻干燥，即获得八角金盘叶片提取物；
2)取步骤1)中的八角金盘叶片提取物作为反应基质，加入AgNO3的溶液，使得到的混合溶液中八角金盘叶片提取物浓度为8-10mg/mL，AgNO3浓度为0.5-3mM，在LED灯照射条件下反应，得到纳米银颗粒。
2.根据权利要求1所述的通过光诱导八角金盘叶片提取物合成纳米银的方法，其特征在于，所述步骤2)中LED灯照射强度为7000-42000lx。
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