Page 60 - 《精细化工》2021年第3期
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·480· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
流速和搅拌等条件的变化更具抵抗力,展示了其在 尺寸可控(在 1~100 nm 之间)、形状各异、具有良
大规模合成中的潜力。表 3 总结了近年来使用不同 好的分散性、稳定性、经济可行性高、方便加工,
真菌进行绿色合成 AuNPs 的研究情况。由表 3 可 未来在医学领域有望推导出抑制致病细菌的确切
知,使用真菌及其产物作为还原剂合成的 AuNPs 机制。
表 3 真菌介导 AuNPs 的合成
Table 3 Fungus mediated synthesis of AuNPs
真菌菌株 英文名称 尺寸/nm 形状 特性 参考文献
尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporum 22~30 球形和六角形 抗菌活性 [72]
银耳 Tremella fuciformis 20.1~27.8 球形 高催化活性 [73]
金酵母 Magnusiomyces ingens 10~80 球形、三角形、五边形和六边形 高催化活性 [74]
木霉菌 Trichoderma (WL-Go) 26~34 球形、三角形和六边形 高催化活性 [75]
黄孢原毛平革菌 Phanerochaete chrysosporium 10~100 球形 高催化活性 [76]
灰霉病菌 Botrytis cinerea 1~100 球形、三角形、六角形和十面体 高催化活性 [77]
1.5 其他生物源材料绿色合成 AuNPs 究进展。使用植物提取物、藻类、真菌、细菌等绿
除上述绿色源可合成纳米粒子外,还有一些生 色源合成的 AuNPs 均表现出良好的分散性和稳定
物相容性化学品也可用作合成 AuNPs。 性。尽管如此,利用绿色源合成纳米粒子的方法仍
LABAN 等 [69] 在不添加还原剂和稳定剂的情况 面临巨大挑战:(1)为了掌握温度、还原剂浓度、
下,以 L-蛋氨酸(L-Met)为还原剂和封闭剂对 AuNPs 光照、时间等因素对 AuNPs 合成的影响,需要进行
进行包覆,绿色合成了新型纳米颗粒(Au@LM 大量实验来优化合成条件。优化过程还应考虑各个
NPs),对其进行了表征分析。TEM 结果表明, 变量间的相互作用和平方效应。(2)通过对上述几
Au@LM NPs 为球形,直径约为 26 nm。由 FTIR、 种绿色源的比较发现,使用植物提取物合成的
DLS 谱图可知,Au@LM NPs 中存在—COOH、—SC AuNPs 效果最好,性价比最高;利用微生物进行
和—CH 2 基团,表明 L-Met 通过氨基基团成功附着 AuNPs 合成时,需对微生物进行预处理,以便保护
在 Au 表面。该研究为纳米粒子在医学中的应用夯 细菌、真菌、藻类等绿色源,使其免于污染、破环,
实了基础。 从而保证合成 AuNPs 的进度。但是,这类操作往往
壳聚糖(CS)具有良好的生物相容性、生物降 会增加实验成本。鉴于此,下一步可围绕微生物绿
解性和无毒性,是最有发展前途的生物高分子材料 色源的预处理展开研究。(3)利用绿色源制备的
之一;聚乙烯醇(PVA)是常见的水溶性纤维纺丝 AuNPs 具有广阔的前景。但是,关于绿色还原过程
电纺丝,在医学领域有着广泛的应用 [70] 。IBRAHIM 中涉及的合成机理和确切的代谢产物仍不清楚,还
等 [71] 以羧甲基壳聚糖(CMCS)为还原剂,PVA 为 需要进行详细研究。(4)AuNPs 尺寸和形貌在很大
纳米纤维(辅助纳米粒子形成),采用简便、绿色的 程度上决定了其性质和应用。为了控制 AuNPs 的尺
方法制备了 AuNPs,通过 UV-Vis、XRD 和 TEM 对 寸和形貌,未来的研究工作应集中在探索反应参数
其进行了表征。结果表明,该法制备的 AuNPs 稳定 对纳米粒子尺寸和形貌的影响上。(5)生物具有多
性高、分散性好、平均粒径在 15~25 nm 之间。制备 样性。结果表明,放线菌、酵母中也含有还原性物
的 AuNPs 对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均表现出 质,因此,在下一步研究中,可利用放线菌、酵母、
更高的抗菌活性,可应用于多种生物医学领域。与 可生物降解的聚合物等绿色源来合成 AuNPs。(6)
其他化学还原法制备的 AuNPs 相比,CMCS 包覆的 为了将绿色法合成 AuNPs 技术用 于工业生产
AuNPs 具有更低的细胞毒性,这为从事医疗事业的 中,还需对绿色源的产率进行严格考察,确保
工作人员提供了更加安全可靠的保障。利用生物相 所选用的绿色源可批量使用。(7)未来还需探索
容性化学物质作为绿色源合成 AuNPs 的过程非常迅 新的绿色源,挖掘具有高抗氧化活性的天然还原剂
速并且具有经济效益。该方法可消除纳米粒子合成 用于金属纳米复合材料的绿色制备,以满足其在各
过程中副产物的产生,合成纳米粒子的形状和尺寸 领域的应用需要。
易受控制,并具有良好的分散性。
参考文献:
2 结语与展望
[1] AWAD M A, EISA N E, VIRK P, et al. Green synthesis of gold
nanoparticles: Preparation, characterization, cytotoxicity, and
总结了近年来采用绿色还原法制备 AuNPs 的研 anti-bacterial activities[J]. Materials Letters, 2019, 256: 126608.