香菇多糖(LNT),用1.25M的NaOH溶液和0.05%的NaBH4溶液从香菇子实体中提取出来。如前所述,香菇多糖在水溶液中采用三螺旋构象,标记为t-LNT。用光散射方法测得t-LNT的分子质量为8.0×105。氯金酸(HAuCl4)购自上海国药试剂厂。实验中用到的水均为去离子水。将t-LNT溶于水中,高温140℃加热半个小时,破坏三螺旋链间的氢键,得到单股糖链,并标记为s-LNT。高温下得到的不同浓度(1.0mg/mL到10.0mg/mL)的s-LNT淬冷至所需要的反应温度(100℃或者室温),马上加入相应体积的氯金酸溶液(0.2mg/mL)反应不同的时间后得到不同性质的金纳米粒子用于进一步表征。同样的,不经高温处理的t-LNT(浓度为6.0mg/mL)也用于还原氯金酸制备相应的金纳米粒子溶液作为对照。金离子的还原过程用紫外光谱表征(UV-6100PCS),扫描范围为200~700nm。金纳米粒子的形貌用透射电镜(TEM,JEM-2010HT)和高倍透射电镜(HRTEM,JEM-2010FEF)观测。分别去2μL多糖/金纳米粒子复合物溶液滴加到铺有碳膜的铜网上,待干燥后在200kV的电压下观察。同样的样品,在高倍电镜下取相应的微区进行EDX表征。
众所周知,金属纳米粒子的大小、形状和表面构型是影响其物理化学性质(比如光学,导电性等)的关键因素。随着其形状不一,金属纳米粒子会显示不同的颜色;比如,相对于金离子呈现金黄色;金纳米粒子呈球形时显示酒红色;而棒状或者带状的金纳米粒子会显示蓝色(长宽比2~3)或者黑色(长宽比3以上)。因此,我们可以根据溶液的颜色直观地判断是否生成金纳米粒子以及纳米颗粒的形状。如图8.1(1)所示,氯金酸溶液呈淡黄色,而s-LNT和t-LNT参与反应后得到了不同颜色的溶液,表明金离子被两种不同构象的香菇多糖还原得到了金纳米粒子(酒红色金纳米粒子直径大约10~20nm,金纳米粒子粒径增加或者有聚集情况发生向紫蓝色变化)。紫外光谱中,金纳米粒子在500~600nm处有表面等离子共振吸收峰(SPR),相对于氯金酸溶液,加入多糖之后产生的吸收峰表明溶液中生成了金纳米粒子。从而证明不需要另加还原剂,不管是单链或是三螺旋链的香菇多糖均具有还原性并且能作为分散剂分散金纳米粒子。两种构象的香菇多糖还原制备的金纳米粒子具有较大的颜色差别,表明得到的两种金纳米粒子的大小形状可能不同。为此我们用透射电镜观察了两种金纳米粒子的形貌。如图8.1(2),(3)所示为t-LNT,s-LNT还原制备的金纳米粒子形貌。可以明显看出由s-LNT制备的金纳米粒子粒径更加均一,没有出现聚集现象。而且s-LNT还原氯金酸时,溶液颜色大约在30s后即出现颜色变化,反应速度较快。所以s-LNT是最为合适的还原剂和稳定剂,在下面的研究中,主要用s-LNT用于研究浓度,反应温度,反应时间对于金纳米粒子形貌的影响。
图8.1 氯金酸溶液(0.1mg/mL)和t-LNT or s-LNT(3.0mg/mL)溶液反应物的红外吸收光谱(www.xing528.com)
插图中“0”表示只有氯金酸溶液,“t”和“t-LNT”表示氯金酸溶液被三螺旋香菇多糖在100℃还原30min,“s”and “s-LNT”表示氯金酸溶液被三螺旋香菇多糖在100℃还原30min。(2)和(3)为氯金酸溶液被三螺旋香菇多糖在100℃还原30min合成所得纳米金粒子的透射电镜图
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