[發明專利]一種蠶絲蛋白納米銀水溶膠的制備方法

有效

• 申請號: 201210522202.3
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN102935521A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 林紅;陳宇岳;熊佳慶
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種蠶絲蛋白納米銀水溶膠的制備方法，屬于納米材料技術領域。

背景技術

納米銀是粒徑在納米級的金屬銀單質，納米銀材料具備特異的表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，呈現出諸多奇異理化性質，尤其在電子、光學、抗菌和催化等方面性能優勢明顯，廣泛用于催化劑材料、電池電極材料、低溫導熱材料、導電漿料、抗菌材料及醫用材料，前景廣闊。

通常納米銀的制備方法為物理方法和化學方法，其中化學方法因制得的納米銀分散性好，粒徑集中，形貌均勻而被較多使用，但其制備過程引入的還原劑（水合肼、硼氫化鹽等）或穩定劑（聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉、偏磷酸鹽等）均有毒性甚至致癌，對環境和生物體有潛在危害。近年興起的生物還原法制備納米銀，因原料廣泛、反應溫和、設備要求低、產物穩定且環境友好等優點，被大力提倡，其中采用天然高分子還原制備納米銀作為一種綠色環保的方法已引起廣泛關注。

中國發明專利（CN102228995A）“一種多糖－納米銀溶膠及其制備方法”中，公開了一種多糖－納米銀溶膠及其制備方法，具體涉及一種羧甲基殼聚糖季銨鹽－納米銀溶膠的制備方法，方法先將AgNO₃轉化為更活潑的[Ag(NH₃)₂]OH，再用羧甲基殼聚糖季銨鹽作為還原劑和穩定劑，采用微波輻射加熱法在常壓下水相中制備得到羧甲基殼聚糖季銨鹽－納米銀溶膠，制備過程符合“綠色化學”理念。

我國為蠶絲的最大產量國，每年都產生大量廢蠶絲，而蠶絲重量的20～30%即為絲膠蛋白，是一種寶貴的天然蛋白質資源，其作為廢物被直接排放，既造成環境污染，更是巨大的資源浪費。因此，利用絲蛋白開發高科技含量、高附加值的系列產品，不僅能充分利用我國的資源優勢，還能“變廢為寶”，帶來可觀經濟效益。絲膠蛋白作為一種球狀蛋白，帶極性殘基的氨基酸含量較高，結構特點決定了它可對銀離子有良好的絡合和還原能力，可作為還原劑制備納米銀。

淀粉作為一種多糖類再生性天然高分子，來源廣泛，價格低廉。可溶性淀粉主要是直鏈淀粉，是由多個葡萄糖單元構成的含有豐富羥基的高分子，可通過分子內和分子間的氫鍵作用形成分子水平的“膠囊”，為金屬納米顆粒的生長提供模板。

發明內容

本發明的目的在于提供一種蠶絲蛋白納米銀水溶膠及其制備方法，得到的納米銀粒徑小、分布均勻，穩定性好，且制備過程反應溫和、操作方便、綠色環保。

本發明的技術方案是提供一種蠶絲蛋白納米銀水溶膠的制備方法，包括如下步驟：

(1)?將固體硝酸銀溶解或分散于去離子水中，得到濃度為0.01～0.5mol/L的硝酸銀溶液；

(2)?將可溶性的直鏈淀粉溶解或分散于去離子水中，在60～100℃的溫度條件下攪拌至完全糊化，得到濃度為0.1～5wt%的淀粉溶液；

(3)?將可溶性蠶絲蛋白溶解或分散于去離子水中，配制成濃度為0.5～5?wt%的蠶絲蛋白溶液；

(4)?將所述淀粉溶液與所述硝酸銀溶液按體積比1:6～1:1混合，得到淀粉－硝酸銀二元復合溶液；

(5)?按體積比1:2～10:1將所述蠶絲蛋白溶液與淀粉－硝酸銀二元溶液混合，得到蠶絲蛋白－淀粉－硝酸銀的三元復合溶液；用氨水調節三元復合溶液的pH值為8～10，在20～80℃的溫度條件下攪拌5min～12h，得到銀粒徑為1～100nm的蠶絲蛋白鈉米銀水溶膠。

所述可溶性的直鏈淀粉包括玉米淀粉、麥類淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉、蓮藕淀粉、菱角淀粉和荸薺淀粉中的一種或多種。

所述可溶性蠶絲蛋白為分子量1～5KDa的小分子量絲蛋白肽，包括絲膠蛋白肽或絲素蛋白肽；其制備方法為：按質量比1:50～1:10將蛋白酶和絲蛋白溶液混合，在攪拌條件下水解30～120min后終止反應，得到的溶液經0.22～0.65μm的微孔濾膜過濾，濾液經濃縮、干燥后得到分子量為1～5KDa的絲蛋白肽粉末。所述蛋白酶為木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、嗜熱菌蛋白酶中的一種或多種。?