一种血红密孔菌生物合成金纳米颗粒的方法及其应用
最近几十年来，纳米技术的研宄越发成为世界范围内科学研宄的焦点，特别是贵金属纳米颗粒材料的合成技术受到广泛的关注。在所有贵金属纳米颗粒材料中，金纳米颗粒材料由于其具有高稳定性和生物兼容性而广泛应用于电学、光学、生物医学、催化应用等领域。传统的金纳米颗粒材料合成方法主要包括物理法、化学法和物理化学法，这些方法通常对反应条件的要求比较严格(如高温或高压)，导致能耗大、成本高。并且这些过程可能会涉及使用强还原剂、表面活性剂等有毒有害的化学药剂，限制了获得的金纳米颗粒在临床医学和生物学领域的应用。近年来很多生物材料，例如细菌、真菌、藻类、植物体或植物提取液，已经成功用于合成金纳米颗粒材料，该过程具有简便、经济、环保等显著优点，且可以对金纳米颗粒的形态和大小进行有效控制。
本文目的是利用血红密孔菌胞内提取液作为还原剂、稳定剂和覆盖剂，在无其它外源化学药剂的条件下，将溶液中的Au(III)还原成Au(O)，并以纳米颗粒的形式存在，形成金纳米颗粒溶液，随后将金纳米颗粒溶液作为催化剂来催化对硝基苯胺降解过程。技术方案如下：
I)将血红密孔菌(Pycnoporus sanguineus)培养至稳定期，离心收集，用无菌去离子水清洗后，利用细胞破碎仪将细胞裂解，释放出胞内物质，离心取上清液，获得胞内提取液；
2)将胞内提取液与氯金酸水溶液混合，得到的混合液通过震荡培养，定期检查金纳米颗粒的形成直至达到稳定状态，即获得金纳米颗粒溶液。
步骤I)中，第一次离心的条件为10000rpm、4°C、20min，破碎的条件为90W、4s/4s、I Omin,第二次离心的条件为 11000rpm、4°C、20min。步骤2)中，所述胞内提取液与混合液的体积比为(I〜8):10，混合液中初始金离子浓度为0.5〜2.0mM，初始pH值为2.0〜12.0。震荡培养的条件为:温度30°C、转速165rpm，反应时间为24h。金纳米颗粒溶液的添加量为体积分数0.02%〜2%、对硝基苯胺的浓度为0.05 〜0.5mM。本方案利用血红密孔菌在无外源还原剂作用下，合成金纳米颗粒。该菌种购买于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC5.00815。微生物的胞内物质可以作为还原剂、稳定剂以及覆盖剂，将溶液中的金离子还原成单质，并形成金纳米颗粒溶液。
考察各反应条件如胞内提取液体积、初始金离子浓度以及溶液pH值等对金纳米颗粒形态和大小的影响，获得不同形态和尺寸的金纳米颗粒。随后研宄金纳米颗粒在对硝基苯胺降解过程的催化特性，由于生物合成的金纳米颗粒具有较好的稳定性和分散性，在催化应用中可以提高催化剂和底物之间的接触，促进催化过程。实验表明，本发明的金纳米颗粒能快速有效地催化对硝基苯胺的降解过程。该过程是在常温常压进行的，操作简便、清洁环保、且经济有效，是异于传统技术的一种绿色方法。