Page 59 - 《精细化工》2021年第3期
P. 59

第 3 期                     关桦楠，等:  生物源材料绿色制备金纳米粒子的研究进展                                    ·479·


                 在利用细菌作为绿色源合成 AuNPs 的过程中，                      原；而在细胞内环境合成纳米粒子时，需要额外的
            细菌会产生和释放一些酶和蛋白质，这些物质可以                             细胞裂解过程才能将纳米颗粒从微生物内部释放出
            还原金属离子并具有稳定剂的作用。                                   来。因此，细胞内合成过程比细胞外合成更耗时和
                 ALLE 等 [62] 采用微波辐射法（MWI），以羧甲基                 昂贵。此外，利用细菌及其产物合成 AuNPs 还存在
            黄原胶（由野油菜黄单胞菌发酵葡萄糖产生，简称                             诸多缺点，例如：菌株筛选耗时长、对 AuNPs 的形
            CMXG）为还原剂和封端剂，绿色合成了 CMXG@                          状和大小难控制、用于培养细菌的培养基的成本也
            AuNPs，如图 7 所示。                                     很高，此外，还要对培养液进行仔细监测确保整个
                                                               过程不受污染。但通过细菌介导合成的 AuNPs 具有
                                                               十分优异的催化活性和抗菌活性，可以广泛用于医
                                                               学诊断中。目前，常用于介导 AuNPs 合成的细菌有
                                                               大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、肺炎克雷伯氏菌、放线
                                                               杆菌、乳杆菌、棒状杆菌、假单胞菌等。
                                                               1.4   真菌及其产物绿色合成 AuNPs

              图 7   羧甲基黄原胶绿色合成 AuNPs 机理示意图            [62]         与其他微生物和植物相比，真菌在绿色合成纳
            Fig. 7    Schematic diagram of green synthesis of AuNPs by                [65]
                   CMXG [62]                                   米粒子方面具有显著优势              。真菌可分泌大量的胞
                                                               外酶，而这些酶可以将金属盐迅速还原。此外，由
                                        3+
                 通过考察 CMXG 用量、Au 浓度以及辐照时间                      于菌丝体可以承受各种极端条件，因此，其可以轻
            等重要参数，建立了合成 CMXG@AuNPs 的最佳体                        易在实验室大规模生长          [66] 。
            系，并对已优化好的纳米粒子进行表征。结果表明，                                CLARANCE 等    [67] 使用内生真菌腐皮镰刀菌
            CMXG@AuNPs 外观呈圆球形，结晶度高，粒径在                         （Fusarium solani）绿色合成了 AuNPs，采用多种
            8~10 nm 之间，且在不同的 pH 和电解质浓度范围内                      分析技术对所合成的 AuNPs 进行了表征。结果表明，
            都表现出良好的稳定性。利用 CMXG 生物合成的                           该方法所合成的 AuNPs 具有很高的稳定性，呈红宝
            AuNPs 具有无毒、经济、环保、封端效果好等优点，                         石色，直径在 40~45 nm 之间。UV-Vis 光谱表明，
            为今后纳米粒子绿色合成方法的研究提供了基础。                             在 510~ 560 nm 处可观察到 SPR 峰，且吸收强度稳
                 PATIL 等 [63] 利用新型海洋细菌培养的上清液在                  步增加，最终波长稳定在 551 nm。以腐皮镰刀菌合
            细胞外合成了 AuNPs，采用不同技术对海胆副球菌                          成的 AuNPs 对 MCF-7 和宫颈癌细胞有很强的细胞
                                             T
            （Paracoccus haeundaensis，BC74171 ）介导合成的            毒性作用。因此，在不久的将来，该生物合成方法
            AuNPs 进行了表征。结果表明，合成的 AuNPs 呈红                      可与生物医学领域中常用的化学方法相抗衡。
            宝石色，为球形，平均粒径为(20.93±3.46) nm。FTIR                      MANJUNATH 等     [68] 利用海洋内生真菌产生的
            确定了官能团之间的相互作用，证实了 AuNPs 表面                         枝状枝孢菌（Cladosporium cladosporioides），绿色
            存在生物材料。该研究结果具有一定的生物医学应                             合成了 AuNPs，通过 UV-Vis、FTIR、AFM、FESEM、
            用价值，对纳米材料未被探索的领域提供了新的思                             XRD、DLS 和 EDX 等分析手段对该 AuNPs 进行了
            路。                                                 表征。结果表明，该方法合成的 AuNPs 粒径在
                 ITALIANO 等   [64] 以类球红细菌（Rhodobacter          100 nm 以内，且具有明显的抗菌活性和抗氧化活
            sphaeroides ）为还原剂 和稳定剂， 绿色制备了                      性；UV-Vis 光谱证实，该 AuNPs 的稳定性长达 6
            AuNPs，并对其进行了表征分析。结果表明，该                            个月； FTIR 结果表明，枝状枝孢菌中的酚类、醇
            AuNPs 大多呈圆形和椭圆形，平均粒径为 10 nm，                       类化合物对该 AuNPs 的合成起重要作用。制备的
            具有良好的分散性和稳定性。与其他细菌（可介导                             AuNPs 具有明显的抗氧化活性和抗菌活性，因此，
            合成 AuNPs 的细菌）相比，类球红细菌的生长速度                         利用生物源材料制备 AuNPs 在抗菌治疗方面有着巨
            快，且还原金属离子能力较强，合成的纳米粒子稳                             大潜力。若对本研究进一步探索，可为开发新型广
            定性高，是一种安全环保的绿色介质。利用类球红                             谱抗菌剂以及用于治疗自由基介导的疾病（例如感
            细菌合成的 AuNPs 对硝基芳烃的降解表现出较好的                         染、炎症和癌症等）抑制剂提供基础资料。
            催化活性。该结果为开发各种硝基芳烃的可持续生                                 采用真菌进行 AuNPs 的绿色合成与使用细菌进
            物催化还原工艺奠定了基础。                                      行绿色合成的机理路线非常相似。但与细菌相比，
                 使用细菌及细菌产物合成 AuNPs 的场所通常有                      真菌细胞不仅具有更好的耐受性和金属生物富集特
            两个：细胞内和细胞外。在细胞外环境合成纳米粒                             性，还可以释放更高浓度的代谢物，具有更好的绿
            子时，金属离子可以直接被细胞外的蛋白质和酶还                             色合成纳米颗粒的潜力。此外，真菌细胞对压力，
   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64