本發(fā)明屬于無機功能材料硫化銀的合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有生物活性的水溶性硫化銀量子點的制備方法。
背景技術(shù):
量子點,又可稱為納米晶,粒徑一般介于1-10nm之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu),受激發(fā)后可以發(fā)射熒光。由于量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應,量子點具有塊狀材料無法比擬的光電特性而成為目前研究的熱點?;诹孔有孔狱c在太陽能電池、發(fā)光器件和光學生物標記等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。硫化銀作為一種重要的過渡金屬硫化物,硫化銀量子點得到了廣泛的研究,例如硫化銀量子點在催化、光學和電子工業(yè)等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應用。因其具有熒光性及抑制癌細胞活性的性質(zhì),硫化銀量子點在生物學及醫(yī)學方面也有著重要的用途。目前,合成硫化銀量子點的方法主要有:溶膠凝膠法、水熱法、蒸發(fā)冷凝法、電化學法、熱注射法和離子交換法等,這些合成方法大部分需要高溫及復雜的裝置,操作步驟繁瑣且運用到生物學方面需轉(zhuǎn)化為水溶性量子點。目前,合成水溶性硫化銀量子點的方法很少,其原因為:(1)技術(shù)設(shè)備要求高;(2)易引進雜質(zhì),產(chǎn)物不純;(3)粒度不易控制。因此,合成水溶性硫化銀量子點面臨著巨大的挑戰(zhàn),也是近幾年研究的熱點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種具有生物活性的水溶性硫化銀量子點的制備方法,該方法采用一種新的原料配比制備出了穩(wěn)定且水溶性較好的硫化銀量子點,制得的水溶性硫化銀量子點經(jīng)生物實驗表明具有很好的生物學活性。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案,一種具有生物活性的水溶性硫化銀量子點的制備方法,其特征在于具體步驟為:
(1)將銀鹽溶于含有大分子基質(zhì)的溶液中得到銀離子的螯合溶液,其中銀鹽為硝酸銀、氟化銀、高氯酸銀或硼氟酸銀,大分子基質(zhì)為牛血清白蛋白、環(huán)糊精、殼聚糖或羥甲基纖維素;
(2)將含硫化合物溶于酸性溶液中得到硫源溶液,其中含硫化合物為硫代乙酰胺、硫脲或硫化鈉,酸性溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液或醋酸溶液;
(3)將銀離子的螯合溶液與硫源溶液密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于0-20℃反應24-72h,反應結(jié)束后置于離心機中離心分離,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到具有生物活性的水溶性硫化銀量子點,該水溶性硫化銀量子點對肝癌細胞的半抑制濃度為9.42μg?ml-1。
進一步優(yōu)選,所述銀鹽與含硫化合物的投料摩爾比為0.08-0.1:1。
進一步優(yōu)選,所述含有大分子基質(zhì)的溶液中大分子基質(zhì)的質(zhì)量濃度為0.1-10g/l。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:本發(fā)明采用廉價易得的原料,利用反應速率均勻的氣化法,可控地制備出具有很強生物學活性且能夠穩(wěn)定存在的水溶性無定型態(tài)硫化銀量子點。與現(xiàn)有的水溶性硫化銀量子點的制備方法相比,本發(fā)明的制備方法簡單可控、反應條件溫和、原料廉價易得且對環(huán)境友好,所得的產(chǎn)品對癌細胞具有很強的抑制作用,將其與人肝癌細胞相互作用,可大大抑制癌細胞活性,制得的水溶性硫化銀量子點經(jīng)生物實驗表明對肝癌細胞的半抑制濃度為9.42μg?ml-1。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例1制得的水溶性硫化銀量子點的x射線衍射圖譜;
圖2是本發(fā)明實施例1制得的水溶性硫化銀量子點的透射電鏡圖;
圖3是本發(fā)明實施例1制得的水溶性硫化銀量子點的zeta電位分析圖;
圖4是本發(fā)明實施例1制得的水溶性硫化銀量子點的細胞毒性實驗圖。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明,但不應該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為5g/l的牛血清白蛋白溶液中得到銀離子的螯合溶液;將2.0g硫代乙酰胺溶于100ml醋酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:2迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于0℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
圖1是本實施例制得的水溶性硫化銀量子點的x射線衍射圖譜,從圖上可以看出沒有明顯的峰,說明該條件下得到的產(chǎn)物為無定型硫化銀量子點。
圖2是本實施例制得的水溶性硫化銀量子點的透射電鏡圖,從圖上可以看出此方法制得的硫化銀量子點分散性好、尺寸均一且粒徑較?。ú蛔?nm)。
圖3是本實施例制得的水溶性硫化銀量子點的zeta電位分析圖,表面電勢分析可以用于測定量子點水凝膠的穩(wěn)定性,由圖可知制得的硫化銀量子點的表面電勢為-20.5mv,表明制得的硫化銀量子點在中性去離子水中是相對穩(wěn)定的。
實施例2
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為0.1g/l的牛血清白蛋白溶液中得到銀離子的螯合溶液;將2.0g硫代乙酰胺溶于100ml硫酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:3迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于20℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
實施例3
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為10g/l的牛血清白蛋白溶液中得到銀離子的螯合溶液;將1.5g硫化鈉溶于100ml硝酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:4迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于0℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
實施例4
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為5g/l的牛血清白蛋白溶液中得到銀離子的螯合溶液;將1.5g硫化鈉胺溶于100ml醋酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:2迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于20℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
實施例5
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為5g/l的環(huán)糊精溶液中得到銀離子的螯合溶液;將2.0g硫代乙酰胺溶于100ml醋酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:2迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于0℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
實施例6
將0.8g硝酸銀溶于200ml質(zhì)量濃度為5g/l的殼聚糖溶液中得到銀離子的螯合溶液;將2.0g硫代乙酰胺溶于100ml醋酸溶液中得到硫源溶液;將銀離子的螯合溶液與硫源溶液按體積比1:2迅速密封于同一密閉反應體系內(nèi)的兩個不同容器中,然后將密閉反應體系于0℃反應72h,反應結(jié)束后置于離心機中以1300r/min的離心速率離心,離心所得產(chǎn)品用無水乙醇和高純水交替洗滌三次,干燥后得到水溶性硫化銀量子點。
實施例7
將新配制的質(zhì)量濃度為5mg/ml的mtt加入到對照組及用實施例1制得的水溶性硫化銀量子點處理過的肝癌細胞中,然后在37℃、體積分數(shù)為5%的co2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1-5h,去除培養(yǎng)基,加入150ul二甲基亞砜,于570nm波長下在酶標儀上測定吸光度(如圖4所示),從而計算出半抑制濃度為9.42μg?ml-1。
以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點,本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明原理的范圍下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進均落入本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。