专利名称：水热法合成l-组氨酸包裹的金纳米粒子的制作方法
技术领域：
本发明属于新型金纳米材料的合成方法
背景技术：
合成具有各种各样包裹壳的金纳米晶体已获得了众多的关注并已被进行了广泛的
研究。使用各种各样的包裹剂是合成出具有不同尺寸、形状和晶体结构的金纳米材料的 一个重要因素。金纳米材料的包裹壳也在一定程度上决定着它的最终用途。硫醇，柠檬 酸盐，聚合物，胺，多元醇，DNA分子以及离子液体等已被报道用作金纳米材料的包裹 壳。为了在生物学方面应用金纳米材料，合成具有生物兼容性包裹壳的水溶性的金纳米 材料已受到了相当的关注。氨基酸是组成蛋白质的结构单元，它们可被看作是非常理想 的具有生物兼容性的包裹剂。最近，由赖氨酸，色氨酸，精氨酸和酪氨酸包裹的水溶性 金纳米材料己被报道(Chem.Commun., 2004, 1104-1105)。氨基乙酰-酪氨酸包裹的水溶 性金纳米材料已被合成(Langmuir 2005， 21， 5949-5956)。
合成组氨酸包裹的水溶性的金纳米材料也已被进行了探索。Guan等人报道了运用 配体交换反应合成组氨酸包裹的水溶性的金纳米材料的方法(J. Phys. Chem. C， 2008， 112,3267-3271)。 Lakshminamyana等人报道了金纳米链的合成方法，以谷氨酸或组氨酸 为包裹剂，用硼氢化钠还原法制备(Nanotechnology2008， 19,075601)。
据我们所知，到目前为止还没有用金的前体物和组氨酸直接合成出金纳米材料的方 法。本发明报道用金的前体物和组氨酸直接合成出金纳米粒子的方法。
发明内容
本发明运用水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子，具体的合成方法如下
1. 配制金的前体物水溶液，选用氯金酸(HAuCU.3H20，或HAuCl4.4H20，或AuCl3),或 氯金酸钠(NaAuCU.xH20)，或氯金酸钾(KAuCl4.xH20)，或溴金酸钠(NaAuBr4.xH20)， 或溴金酸钾(KAuBr4 .xH20)。
2. 配制一定浓度的L-组氨酸(L-histidine)水溶液。在搅拌条件下混合金的前体物水溶 液和组氨酸水溶液，控制L-histidine/Au物质的量的比在10:1— 1:3.2之间，并控制最 终的组氨酸的浓度在0.32mM—6.4mM区间内，金的前体物水溶液浓度在0.03mM— 20.50 mM区间内。
3. 用氢氧化钠水溶液和盐酸溶液调节上述混合溶液的pH值到11一12之间。4. 取一定体积上述调好pH值的混合液于与它体积匹配的水热反应釜内。本发明所指的
水热反应釜含有聚四氟乙烯内胆，外包不锈钢材料。
5. 将水热反应釜在65'C—15(TC之间恒温保存1个小时以上后，最终获得的酒红色溶 液即为合成出的组氨酸包裹的金纳米粒子溶液。
使用本发明方法制备得到的金纳米粒子溶液非常稳定，可在室温下保存6个月以上。 所得到的金纳米粒子的直径在5nm—50nm之间，可以应用到纳米科技和生物学领域。 此外，调节得到的金纳米粒子溶液pH最终到3时，溶液的颜色会由酒红色变化为紫红 色又到紫色最终变化为蓝色，表明溶液里的纳米粒子发生了一定程度的聚合。这种颜色 变化现象具有一定的潜在应用价值。 本发明的优点是
1. 本方法只使用了金的前体物和组氨酸作为原料，在合成中无须另外加入保护剂 和稳定剂，因而节约原料并降低了合成的复杂性。
2. 合成出的组氨酸包裹的金纳米粒子非常稳定，可保存6个月以上。
3. 合成出的组氨酸包裹的金纳米粒子在较低的pH条件下，可发生一定程度的聚 合，该材料有望被开发为灵敏的传感器。
实施例1
取配制好的50ml 0.25mM氯金酸(HAuCl4.3H20)溶液于250ml的烧杯中，在搅拌条件 下，加入0.5ml 64mML-组氨酸水溶液。用少量1M氢氧化钠水溶液调节此混合溶液的 pH值为11.50。取50 ml此混合液于一 50ml的水热反应釜内，在150。C的条件下保温 12小时，最后得到的酒红色溶液为最终产物。 实施例2
取配制好的100ml0.25mM氯金酸钠(NaAuCl4.3H20)溶液于250ml的烧杯中，在搅拌 的条件下，加入2ml 64mM L-组氨酸水溶液。用少量1M氢氧化钠水溶液调节此混合 溶液的pH值为11.50。取100 ml此混合液于一 100ml的水热反应釜内，在12(TC的条 件下保温12小时，最后得到的酒红色溶液为最终产物。 实施例3
取配制好的100ml 0.25mM溴金酸钾(KAuBr4 .xH20)溶液于250ml的烧杯中，在搅拌的 条件下，加入0.5 ml 64mM L-组氨酸水溶液。用少量1M氢氧化钠水溶液调节此混合 溶液的pH值为11.50。取IOO ml此混合液于一 100ml的水热反应釜内，在IO(TC的条 件下保温6小时，最后得到的酒红色溶液为最终产物。
权利要求
1. 本发明运用水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子。配制一定浓度的金的前体物水溶液和组氨酸水溶液，在搅拌条件下按一定比例混合这两种溶液。用氢氧化钠水溶液调节混合液的pH到碱性状态。将混合液转入到水热反应釜内，在65℃—150℃之间恒温放置一段时间。最后制得的金纳米粒子直径在5nm—50nm之间。
2. 根据权利要求1所述水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子的方法，配制金的前体 物(见说明书)水溶液和L-组氨酸水溶液。在搅拌条件下混合金的前体物水溶液和 配制好的组氨酸水溶液，控制L-histidine/Au物质的量的比在10:1_1:3.2之间，并 控制最终的组氨酸的浓度在0.32mM—6.40mM区间内，金的前体物水溶液浓度在 0.03mM—20.50mM区间内。
3. 根据权利要求1所述水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子的方法，用少量氢氧化 钠水溶液和盐酸溶液调节上述混合溶液的pH到碱性状态。
4. 根据权利要求1所述水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子的方法，取一定体积上 述调好pH值的混合液于与它体积匹配的水热反应釜内。
5. 根据权利要求1所述水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子的方法，将水热反应釜 在65 °C—150 。C之间恒温放置1个小时以上后，最终获得的酒红色溶液即为合成出 的组氨酸包裹的金纳米粒子溶液。
6. 根据权利要求1所述水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子的方法，合成所得到的 金纳米粒子的直径在5nm—50nm之间，可以应用到纳米科技和生物学领域。
全文摘要
本发明运用水热法合成L-组氨酸包裹的金纳米粒子。使用本发明方法制备得到的金纳米粒子溶液非常稳定，可在室温下保存6个月以上。所得到的金纳米粒子的直径在5nm-50nm之间，可以应用到纳米科技和生物学领域。调节得到的金纳米粒子溶液pH最终到3时，溶液的颜色会由酒红色变化为紫红色又到紫色最终变化为蓝色，表明溶液里的纳米粒子发生了一定程度的聚合。这种颜色变化现象具有一定的潜在应用价值。
文档编号B22F9/16GK101433967SQ200810209670
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者刘志国, 孟荣华, 祖元刚, 谭盛男, 邢志敏, 郭松令 申请人:东北林业大学;祖元刚