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文档简介

1、基金项目:北京服装学院校级引进人才项目,编号:(2010A-06;北京市教委面上项目资助,编号:1纳米金的制备及在纳米金的制备及在化妆品中的应用化妆品中的应用化妆品中的应用郑海霞1 卢永凯2 胡君曼1 龚1*1北京服装学院材料科学与工程学院,北京1000292清华大学医学院,北京 100084摘要:本文概述了纳米金生化方面的应用及金与金箔自古的药用及保健用价值。采用柠檬酸钠还原氯金酸制备了纳米金,利用X 射线荧光能谱和透射电子显微镜对纳米金进行了表征。通过纳米金溶胶及溶胶中含有的柠檬酸钠和保护剂PVP 对Hela 细胞、CHO 细胞的MTT 试验研究了纳米金溶胶及纳米金颗粒对细胞的毒性,结果表

2、明:纳米金溶胶和纳米金颗粒对此两种细胞均没有产生毒性。并且将纳米金加入到化妆品基础配方中制备了稳定的乳状液。为纳米金用于化妆品提供依据。关键词:纳米金制备,化妆品,MTT 试验,毒性Applications of gold nanoparticles in cosmetics ZHENG Haixia 1, LU Yongkai 2, HU Junman 2, GONG Yan 1* 1College of Material Sciences and Engineering, Beijing Institute of Fashion,Beijing 100029 2College of Med

3、icine,Tsinghua University,Beijing 100084 Abstract : This paper generalized The application of the gold nanoparticles in biochemistry and the pharmaceutical value and Healthcare function of the Gold and Gold foil since ancient times.gold nanoparticles were prepared by the method using sodium citrate

4、reduction of HAucl 4, energy dispersive X-ray (EDX and transmission electron microscopy (TEM were used to characterize the prepared Au nanoparticles, To detect toxic effect of colloidal gold and the sodium citrate and PVP which were Included by colloidal gold to Hela cell and CHO cell by MTT assay,

5、The results show that Both two kinds of cells were not caused harm.and then, the gold nanoparticles join to the Cosmetics foundation formula and prepares stable emulsion. To provide a basis for The application of the gold nanoparticles in Cosmetic. Keywords :Preparation of gold nanoparticles,Cosmeti

6、c, MTT assay, Toxicity版权所有 违者必究0 引言随着生活水平的提高,人们越来越注重对自身的修饰,化妆品产业的发展对经济的增长和人们生活质量的改变起到了重要的作用,其发展态势日益受到各界的关注。利用高科技加强化妆品的科技含量为化妆品发展开辟新领地。纳米金独特的生化与物化性质使其在免疫分析、生物传感器、DNA 的识别与检测、基因治疗等许多方面有独特的作用,并成为这些方面的研究热点1-4,本文研究目的是为纳米金用于化妆品提供参考依据。纳米金对蛋白质、DNA 等有很强的吸附功能,而且不会改变被吸附物质的性质,作为性质优良的药物载体也被广泛的研究5、6。金自古以来就发挥其药用及保健

7、用的作用,金用于抗衰老护肤最早是金丝植入皮肤真皮层,源于古埃及,而在古罗马,医生用金来治疗皮肤病,敷上金的伤口不再溃烂;在中国历史金的药典中,金有着各种不同的药用价值,明药圣李时珍本草纲目对其药性、食用性作了最详细研究记载。日本国药剂师小泉荣次郎著增订和汉医考也有记载,其中载有用金箔制成的药有:紫雪、奇应丸、金屑丸等。刘慧婷,李志强,周慧英等7研究了金丝是否可以作为软组织填充术的新型材料。结果表明其具有良好的生物相容性。1983年世界卫生组织(FAO /WHO食品添加剂法规委员会(CCFA第十六次会议(荷兰海牙会议正式将金箔列为食品添加剂范围,列为A 表第310号。纳米金溶胶的抗菌性、安全性、

8、毒性已通过了美国FDA 认证。纳米金技术将在化妆品方面有着很好的应用前景,本文从纳米金的制备,再到细胞水平探讨纳米金的安全性,并且将纳米金加入到化妆品基础配方中制备了稳定的乳状液。 1 试验部分 1.1 材料 氯金酸(HAuCl 44H 2O ,国药集团化学试剂有限公司,柠檬酸钠(Na 3C 6H 5O 72H 2O ,沈阳市试剂一厂,聚乙烯吡咯烷酮(K30,分子量M 约为10000、实验试剂都为分析纯。实验用水为三蒸水。Hela 细胞、CHO 细胞(购自协和细胞库,DMEM 培养基、PBS 缓冲液、DMEM 培养基、谷氨酰胺、双抗(青、链霉素、胰蛋白酶、冻存液(购自北京弘博康医药科技有限公司

9、,MTT(购自sigma 公司,无水乙醇、乙二胺四乙酸(EDTA 购自北京化工厂。白油、十八醇、单硬脂酸甘油酯、12烷基硫酸钠(SDS 、甘油、(北京化工厂 1.2 试验仪器 SZ-93自动双重纯水蒸馏器(上海亚荣生化仪器厂,ARL QUANT X 型X 射线荧光能谱仪(Thermo 公司,透射电子显微镜(日立公司,型号Hitachi-9000,二氧化碳培养箱(BPN-CRH ,上海一恒科技有限公司超净工作台(SW-CJ-2FD ,苏州安泰空气技术有限公司,离心沉淀器(80-2,上海手术器械厂,电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9023A ,上海精宏实验设备有限公司,显微镜(MIT300/MIT50

10、0,重庆奥特光学仪器有限公司,Bohlin Gemini HR nano Rotonetic drive 2(英国马尔文仪器有限公司,1.3 纳米金的纳米金的制备与制备与制备与表征表征版权所有 违者必究配制2.44×10-3mol/L HAuCl 4·4H 2O 、3.43×10-2mol/L Na 3C 6H 5O 7·2H 2O 、1.00×10-4mol/L PVP 、0.391mol/L NaBH 4溶液备用。在烧杯中加入10mL 氯金酸溶液,10mL 保护剂PVP 溶液(可加可不加,80mL 三蒸水,将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器上

11、,边加热边搅拌,搅拌的转速设置为600r/min ,加热至90,恒定温度2min ,用移液管移取一定1m l 的还原剂Na 3C 6H 5O 7溶液,迅速一次加入到上述混合液中,开始计时,使液体颜色恒定并持续加热一段时间共9min ,停止加热,继续搅拌5min 后,停止搅拌,冷却至室温,所得液体为纳米金溶胶。X 射线荧光能谱仪在以下条件对纳米金溶胶进行检测:样品室环境为大气条件,滤光片选择mi d Z a,管电压为16K V,管电流根据管电压由系统自动生成,菜谱时间为200s 。胶体金纳米粒子的尺寸和形貌用T E M(H i t a ch i -9000表征,将制备得到的金溶胶滴在镀有碳膜的铜

12、网上,干燥后,放入透射电镜样品台然后在操作电压100k V 时摄取T E M 图像。甘油 5% 纳米金溶胶(0.12mg/ml 5%三蒸水 加至100版权所有 违者必究在常温下,将水相和油相分别混合均匀后,水相加热到75,呈亮粉色;油相加热到75,呈无色透明。在持续搅拌下将水相逐渐滴加入油相,并开始计时,混合液开始变成乳白色,并且随着水相的加入可见稠度增加,继续向油相加水相,乳液突然变希,乳液呈淡粉色,并持续搅拌50min。停止搅拌,得乳液产品。(1于离心管中注人试样约三分之二高度并装实,用软木塞塞好。然后放人预先调节到38士1的电热恒温培养箱内,保温lh 后,立即移人离心机中,并将离心机调整

13、到2000r/min 的离心速度,旋转30min 。(2耐热:将试样分别倒入2支超20mm ×120mm 的试管内,使液面高度约80mm,塞上干净的软木塞。把一支待验的试管置于预先调节至48士1的恒温培养箱内,经24h 后取出,恢复室温后与另一支试管的试样进行目测比较。(3耐寒:将试样分别倒入2支20mm ×120mm 的试管内,使液面高度约80mm ,塞上干净的软木塞。把一支待验的试管置于预先调节至-20士2的冰箱内,保持24h 后取出,恢复室沮后与另一支试管的试样进行目测比较8。 2 结果与讨论 2.1 金纳米粒子的表征 由纳米金溶胶X 射线荧光能谱谱图(图1读谱,明显

14、看到A u 元素,A g 处实则是空气中的A r 元素,后面比较大的一个峰则是未检测出的柠檬酸钠和聚乙烯吡咯烷酮中的C、H、O 元素。胶体金纳米粒子的尺寸和形貌由T E M(H i t a ch i -9000照片表征(图1,图1中纳米金1可看出由柠檬酸钠还原氯金酸不加保护剂PVP 制得的纳米金颗粒是球形与准球形,且局部有团聚现象。纳米金颗粒平均粒径在16nm 左右。图1中纳米金2可看出,由柠檬酸钠还原氯金酸加保护剂PVP 时制得的纳米金颗粒为球形,基本不团聚,纳米金颗粒粒径在15nm左右,并且粒径比较均匀,分散性好,这是因为PVP 能促进纳米金颗粒的分散,有效地阻止纳米金小颗粒之间的团聚,起

15、到很好的保护作用。 版权所有 违者必究纳米金1溶胶内主要成分是纳米金颗粒和柠檬酸钠(TSC ,故分别做了不同浓度纳米金溶胶及其对应溶胶内同等浓度的柠檬酸钠对Hela 细胞作用48h 、72h ,测试对细胞活性的影响见表1版权所有 违者必究表1 纳米金1溶胶及其对应溶胶内同等浓度的柠檬酸钠对Hela细胞毒性试验结果纳米金1 TSC浓度48h72h48h 72h(nmol/L注:表中数据为490nm处吸光度值经t检验可知,纳米金1溶胶和柠檬酸钠对Hela细胞活性影响均为P大于0.05,无显著差异,因此MTT法检测未发现纳米金溶胶对细胞有明显毒性作用.以不同浓度组OD值为纵坐标,作用浓度值为横坐标,

16、绘制作用曲线,见图1. 图3 纳米金溶胶1及其对应溶胶内同等浓度的柠檬酸钠对Hela细胞活性的影响 版由图3可以看出,纳米金1溶胶对Hela细胞作用48小时后,细胞活性只有在1000nmol/L浓度下稍有抑制,在10、100nmol/L时均有一定促进作用。同时,柠檬酸钠对Hela细胞作用48小时后;细胞活性均有一定促进作用。纳米金1溶胶对Hela细胞作用72小时后,细胞活性只有在1000nmol/L浓度下稍有抑制,在10、100nmol/L时均有一定促进作用。同时,柠檬酸钠对Hela细胞作用72小时后;细胞活性只有在同10nmol/L纳米金溶胶同等浓度下稍有抑制,其它均有一定促进作用。总体看,

17、纳米金溶胶和柠檬酸钠对细胞活性影响很小,浓度的变化对细胞活性的影响也很小,并且纳米金1溶胶及其对应溶胶内同等浓度的柠檬酸钠对Hela细胞活性的影响均为P大于0.05,因此说明纳米金溶胶,纳米金颗粒对Hela细胞并无显著作用效果。并无显著毒性影响。细胞活性的影响.2.2 纳米金纳米金2对Hela细胞活性的影响纳米金2溶胶内主要成分是纳米金颗粒、柠檬酸钠(TSC 、保护剂PVP ,故分别做了不同浓度纳米金溶胶及对应100nmol/L 纳米金溶胶内同等浓度的柠檬酸钠和PVP 的混合溶液对Hela 细胞作用48h 、72h ,测试对细胞活性的影响见表2表2 纳米金溶胶2对 Hela 细胞毒性试验结果纳

18、米金2 浓度(nmol/L 36h0 0.52375±0.04387 10 0.5344±0.0284 100 0.5205±0.05163 1000 0.5388±0.0353 Tsc+pvp 0.511±0.0379注:表中数据为490nm 处吸光度值。经t 检验可知,纳米金溶胶2对Hela 细胞活性影响均为P 大于0.05,无显著差异,因此MTT 法检测未发现纳米金溶胶对细胞有明显毒性作用.以不同浓度组OD 值为纵坐标,作用浓度值为横坐标,绘制作用曲线,见图2. 图4 纳米金溶胶2对 Hela 细胞活性的影响由图4可以看出,纳米金2溶胶对

19、Hela 细胞作用36小时后,细胞活性均有一定促进作用。同时,柠檬酸钠和保护剂PVP 混合液与100 nmol/L 纳米金2溶胶同等浓度下对Hela 细胞作用36小时后;细胞活性稍有抑制。总体看,纳米金2溶胶和柠檬酸钠和保护剂PVP 混合液对细胞活性影响很小,浓度的变化对细胞活性的影响也很小,并且纳米金2溶胶、同时,与100 nmol/L版 究不同浓度纳米金1溶胶、纳米金2溶胶及其对应100nmol/L 纳米金溶胶内同等浓度的柠檬酸钠、柠檬酸钠和PVP 混合溶液对Hela 细胞作用48h 、72h ,测试对细胞活性的影响见表3表3两种纳米金溶胶对CHO 细胞毒性试验结果纳米金1 纳米金2 浓度

20、(nmol/L 48h72h48h72h0 0.3617±0.0251 0.5995±0.0438 0.3617±0.0251 0.5995±0.0438 10 0.3990±0.0383 0.5883±0.0443 0.3686±0.0178 0.6068±0.0535 100 0.3812±0.0383 0.6360±0.0512 0.3738±0.0356 0.60775±0.0478 1000 0.3758±0.0206 0.6202±0.0371

21、 0.3427±0.0287 0.6163±0.04109 Tsc 0.3528±0.0147 0.5968±0.0590Pvp+tsc0.3492±0.01370.6218±0.0536注:表中数据为490nm 处吸光度值。经t 检验可知,两种纳米金溶胶、柠檬酸钠、柠檬酸钠和PVP 混合溶液对CHO 细胞活性影响均为P 大于0.05,无显著差异,因此MTT 法检测未发现纳米金溶胶对细胞有明显毒性作用.以不同浓度组OD 值为纵坐标,作用浓度值为横坐标,绘制作用曲线,纳米金溶胶1、2对CHO 细胞活性的影响分别见图4、图5。 图5 纳米

22、金溶胶1对细胞活性的影响版有 必究 图6 纳米金2溶胶对CHO 细胞活性的影响由图5可以看出同时,10nmol/L 纳米金1溶胶对细胞作用72小时后,与100 nmol/L 纳米金1溶胶同等浓度的柠檬酸钠对Hela 细胞作用48小时后、72小时后,对细胞活性稍有抑制,纳米金1溶胶对Hela 细胞作用48小时后、72小时后,对细胞活性均有有一定促进作用。总体看,纳米金1溶胶和柠檬酸钠对细胞活性影响很小,纳米金1溶胶浓度的变化对细胞活性的影响也很小,由图6可以看出,纳米金2溶胶、同时,与100 nmol/L 纳米金2溶胶同等浓度的柠檬酸钠和保护剂PVP 混合液对Hela 细胞作用48h 、72h 后,对细胞活性的影响很小,纳米金2浓度的变化对细胞活性的影响也很小,并且纳米金1

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