一種綠色制備半纖維素/納米金溶膠的方法及其在半胱氨酸檢測(cè)中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種綠色制備半纖維素/納米金溶膠的方法及其在半胱氨酸檢測(cè)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]納米金因具有良好的特性而被廣泛應(yīng)用于催化、生物材料、安全檢測(cè)等領(lǐng)域。納米金的制備方法主要有化學(xué)還原法、激光消融法和蒸餾法等。但傳統(tǒng)的化學(xué)還原法需要用磷、硼氫化鈉和檸檬酸鈉等化學(xué)試劑作為還原劑，再加入其它保護(hù)劑，在制備過(guò)程中往往需要加入多種化學(xué)試劑，并且制備的納米金粒子單分散性較差，不易保存和長(zhǎng)時(shí)間放置。
[0003]半纖維素在自然界中廣泛存在，在植物生物質(zhì)中的比重僅低于纖維素。半纖維素是由許多種不同結(jié)構(gòu)和類型的糖單元組成的雜多糖，并且具有較高的分支度。通過(guò)探索研宄，人們對(duì)半纖維素及其衍生物的理化性能有了進(jìn)一步的了解，合成了多種半纖維素衍生物和材料，為農(nóng)林生物質(zhì)資源的利用研宄打開了新窗口。但目前對(duì)半纖維素功能化的研宄探索僅僅是半纖維素轉(zhuǎn)化和利用的開始，將半纖維素作為還原劑和穩(wěn)定劑制備納米金屬的研宄還鮮見報(bào)道。
[0004]半胱氨酸是組成蛋白質(zhì)的20余種氨基酸中唯一帶有巰基的氨基酸，其在生物過(guò)程中扮演著重要的角色，同時(shí)對(duì)人體內(nèi)疾病的控制也有極大的作用，因此半胱氨酸的檢測(cè)和應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。目前測(cè)定半胱氨酸的方法已有很多，如高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、熒光分析法、電化學(xué)分析法等。但這些方法成本較高且需要較長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間。因此建立一種快速、簡(jiǎn)單并能特異性檢測(cè)半胱氨酸的方法十分重要。
[0005]本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定的雜多糖/納米金溶膠及其綠色制備方法及其應(yīng)用。首次利用半纖維素作為還原劑和穩(wěn)定劑，加熱條件下在堿性水相中制備半纖維素/納米金溶膠，該制備過(guò)程符合“綠色化學(xué)”所提倡的納米粒子制備中反應(yīng)試劑、還原劑和穩(wěn)定劑的“綠色化”和“環(huán)?；薄２⒅苽涑龅陌肜w維素/納米金溶膠應(yīng)用于半胱氨酸的特異性檢測(cè)。因其綠色的制備過(guò)程，對(duì)半纖維素的高效利用和對(duì)半胱氨酸較好的檢測(cè)效果，半纖維素/納米金溶膠在生物、安全檢測(cè)等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。此外本發(fā)明不僅為納米金屬的制備提供了新的方向，亦為半纖維素的進(jìn)一步應(yīng)用提供了良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種綠色制備半纖維素/納米金溶膠的方法及其在半胱氨酸檢測(cè)中的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明具體通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種綠色制備半纖維素/納米金溶膠的方法，在堿性水相中，半纖維素與氯金酸溶液在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)液中生成了納米金顆粒，其粒徑分布為10 nm?30nm且分散均勻，生成的納米金顆粒未與反應(yīng)液分離，即為半纖維素/納米金溶膠，其能長(zhǎng)期放置穩(wěn)定。
[0008]上述方法中，具體步驟如下:
(1)將半纖維素溶于0.5 mL?5 mL,質(zhì)量百分比濃度為0.5 %?5 %的氫氧化鈉溶液，制得質(zhì)量體積比為3 %?18 % g/ml的半纖維素溶液，攪拌均勻；
(2)將氯金酸溶于去離子水中配成0.3 mg/mL?2.0 mg/mL的氯金酸溶液，攪拌均勾后加熱至50 °C?100 °C，將上述配制的半纖維素溶液滴入氯金酸溶液中，反應(yīng)10 min?90min后能夠生成納米金顆粒，生成的納米金顆粒未與反應(yīng)液分離，即為半纖維素/納米金溶膠。
[0009]上述方法中，所述半纖維素提取自禾本科植物。
[0010]上述方法中，氯金酸與半纖維素的加入量滿足氯金酸與半纖維素的比例為3.6mg:0.15 mg ?25 mg:0.15 mg0
[0011]上述方法中，所述半纖維素/納米金溶膠中納米金顆粒為球形且分散均勻。
[0012]上述方法中，所述半纖維素/納米金溶膠在轉(zhuǎn)速10000 rpm~15000 rpm下，離心1.0 h~1.5 h后，所得沉淀溶于水中能重新分散均勻。
[0013]一種半纖維素/納米金溶膠在半胱氨酸檢測(cè)中的應(yīng)用。
[0014]上述應(yīng)用中，若半纖維素/納米金溶膠在加入待測(cè)物后紫外吸收發(fā)生變化，則待測(cè)物中含有半胱氨酸；若半纖維素/納米金溶膠在加入待測(cè)物后，紫外吸收基本不變，則待測(cè)物中不含半胱氨酸。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明用雜多糖半纖維素作為綠色還原劑和穩(wěn)定劑在堿性水相中制備半纖維素/納米金溶膠，避免了有機(jī)溶劑、分散劑、其他有毒化學(xué)還原劑和穩(wěn)定劑的使用，得到的半纖維素/納米金溶膠在生物、安全檢測(cè)等領(lǐng)域有重要的研宄與應(yīng)用價(jià)值。
[0016](2)本發(fā)明制備出的半纖維素/納米金溶膠離心后其中的納米金顆粒能夠重新均勻分散于水中，有效地解決了納米金顆粒極易團(tuán)聚、難以分散的難題。
[0017](3)本發(fā)明制備出的半纖維素/納米金溶膠能快速并特異性檢測(cè)半胱氨酸，為半胱氨酸的檢測(cè)提供了新的方法。
[0018](3)本發(fā)明利用半纖維素作為還原劑與穩(wěn)定劑制備納米金顆粒，能更好地促進(jìn)半纖維的功能化和高值化利用，也為農(nóng)林生物質(zhì)資源的利用研宄開辟了新的研宄方向。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I?4的半纖維素/納米金溶膠的UV-Vis吸收光譜圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的半纖維素/納米金溶膠的透射電鏡照片。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的半纖維素/納米金溶膠離心后在水中重新分散的透射電鏡照片。
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的半纖維素/納米金溶膠與不同濃度半胱氨酸混合后的UV-Vis吸收光譜圖。
[0022]圖5為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的半纖維素/納米金溶膠與水，半胱氨酸以及其它氨基酸(纈氨酸、組氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、絡(luò)氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、賴氨酸或脯氨酸)混合后的UV-Vis吸收光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0024]實(shí)施例1
將半纖維素溶于I mL，l % (質(zhì)量百分比)氫氧化鈉溶液中，制得質(zhì)量體積比為15 %(g/ml)的半纖維素溶液。將5 mg氯金酸溶于12 mL去離子水中配成0.42 mg/mL的氯金酸溶液，攪拌均勻后加熱至60 0C，將上述配制的半纖維素溶液滴入氯金酸溶液中，此時(shí)氯金酸與半纖維素的比例為5 mg:0.15 go反應(yīng)20 min后即得到半纖維素/納米金溶膠，測(cè)定UV-Vis 光譜。
[0025]將半纖維素/納米金溶膠在轉(zhuǎn)速10000 rpm下，離心1.5 h后，沉淀溶于水中能重新分散均勻。
[0026]將半纖維素/納米金溶膠在加入半胱氨酸后測(cè)定紫外吸收，紫外吸收發(fā)生變化。將半纖維素/納米金溶膠在加入其它氨基酸(纈氨酸、組氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、絡(luò)氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、賴氨酸或脯氨酸)后測(cè)定紫外吸收紫外吸收基本不變。
[0027]實(shí)施例2
將半纖維素溶于2 mL，2 % (質(zhì)量百分比)氫氧化鈉溶液中，制得質(zhì)量體積比為7.5 %(g/ml)的半纖維素溶液。將10 mg氯金酸溶于12 mL去離子水中配成0.83 mg/mL的氯金酸溶液，攪拌均勻后加熱至70 0C，將上述配制的半