一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法

1.本发明属于无机化学技术领域，具体涉及一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。


背景技术：

2.手性一词是指一个物体不能与其镜像相重合。手性是指物体与其镜像无法重合的现象，存在于从微观到宏观上的各个尺度。手性广泛存在于自然界中，自19世纪初发现手性光学活性以来，手性材料得到了不断的发展，他们在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学等方面的发展具有重要意义。手性对生命起源和生命体系具有重要意义，众所周知，生命选择左手性-氨基酸、右手性的糖等小分子来构筑蛋白质、核酸等生物大分子。
3.铝基材料因其优良的生物相容性和可生物降解性而被广泛应用于生物医学领域，铝佐剂是新型免疫增强剂之一，具有促进人体与抗原抗体特异性反应、免疫抑制、抗肿瘤等多种功能。但目前研究中发现，铝佐剂诱导产生抗体时存在着严重的交叉反应问题，影响了其临床应用。使用手性配体诱导制备手性氢氧化铝纳米材料，可通过改变其外表面形貌或内表面官能团，使所制备的纳米颗粒在溶剂中的分散性提升，从而增大材料对于细胞的影响范围，提高其生物利用度，为今后进一步开发出更高效且稳定的铝佐剂提供新的思路和方法。


技术实现要素：

4.为了解决上述存在的技术问题，本技术提供如下技术方案：
5.本发明提供一种花状手性氢氧化铝纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
6.s1：将铝离子水溶液、手性配体水溶液、碱性水溶液和有机溶剂混合后反应12-24h，得到混合反应物；
7.s2：将所述混合反应物离心，洗涤，干燥，得到所述花状手性氢氧化铝纳米材料；所述手性配体为半胱氨酸、酒石酸、甘露糖、天冬氨酸和丝氨酸中的一种或多种；所述半胱氨酸、酒石酸、甘露糖、天冬氨酸和丝氨酸均包括l型和d型。
8.优选的，所述铝离子水溶液的溶质为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的一种或多种。
9.优选的，所述步骤s1中，反应的转速为400-800rpm。
10.优选的，所述步骤s1中，反应的温度为20-30℃。
11.优选的，所述碱性水溶液中的溶质为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。
12.优选的，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇、异丙醇和乙二胺中的一种或多种。
13.优选的，所述铝离子化合物水溶液、有机溶剂、手性配体水溶液和碱性水溶液的体积比为1-4：10-15：1-4：0.5-2。
14.优选的，所述铝离子化合物水溶液、手性配体水溶液和碱性水溶液的浓度比为
0.1-0.4：0.1-0.4：0.05-0.2。
15.本发明还提供一种上述制备方法制备得到的花状手性氢氧化铝纳米材料。
16.优选的，所述花状手性氢氧化铝纳米材料的粒径为5-6μm。
17.具体的，所述花状手性氢氧化铝(al(oh)3)纳米材料的圆二色光谱信号特征峰为600-900nm，手性构型g值为0.002-0.003。
18.本发明提供了一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法，通过将手性配体加入到氢氧化铝沉淀的形成过程中，借助于溶剂分散法得到目标产物花状手性al(oh)3。该产物在水中分散性良好，呈粒径为5-6μm的片层手性环绕堆叠而成的花状结构，具有近红外手性信号。
19.本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
20.(1)本发明所述的花状手性氢氧化铝纳米材料制备简单，具有明显的手性构型、优异的光学活性，在近红外区具有cd活性，利用近红外cd，可用于偏振光的识别及检测。
21.(2)本发明所述的花状手性氢氧化铝纳米材料在水中的分散性好，生物相容性高、安全性强，更适应生物体环境，不仅可以作为佐剂延长抗原的作用时间，而且还能促进局部巨噬细胞的应答。
附图说明
22.图1为花状手性氢氧化铝纳米材料的扫描电子显微镜图(sem)；
23.图2为花状手性氢氧化铝纳米材料的x射线粉末衍射图(xrd)；
24.图3为花状手性氢氧化铝纳米材料的cd图；
25.图4为花状手性氢氧化铝纳米材料的uv图；
26.图5为花状手性氢氧化铝纳米材料的g-factor图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
28.实施例1
29.本发明为一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。分别按照如下工艺制备：配制含硫酸铝的水溶液，其浓度为0.1-0.4m；配制含l型半胱氨酸的水溶液，其浓度为0.1m；配制含氨水的水溶液，其浓度为0.05m；依次分别加入至10ml乙醇中，其中含铝离子化合物的水溶液加入量为1ml、含手性配体的水溶液加入量为1ml、含碱性物质的水溶液加入量为0.5ml，在室温(25
±
5℃)下以400rpm转速均匀搅拌12h，反应结束后，进行离心、洗涤、烘干，最后得到花状手性氢氧化铝纳米材料。
30.实施例2
31.本发明为一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。分别按照如下工艺制备：配制含氯化铝的水溶液，其浓度为0.2m；配制含l型酒石酸的水溶液，其浓度为0.2m；配制含氢氧化钠的水溶液，其浓度为0.1m；依次分别加入至12ml的甲醇中，其中含铝离子化合物的水溶液加入量为2ml、含手性配体的水溶液加入量为2ml、含碱性物质的水溶液加入量为1ml，在室温下以500rpm转速均匀搅拌16h，反应结束后，进行离心、洗涤、烘干，最后得到
花状手性氢氧化铝纳米材料。
32.实施例3
33.本发明为一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。分别按照如下工艺制备：配制含硝酸铝的水溶液，其浓度为0.3m；配制含l型甘露糖的水溶液，其浓度为0.3m；配制含氢氧化钾的水溶液，其浓度为0.2m；依次分别加入至14ml的乙二醇中，其中含铝离子化合物的水溶液加入量为3ml、含手性配体的水溶液加入量为3ml、含碱性物质的水溶液加入量为1.5ml，在室温下以600rpm转速均匀搅拌20h，反应结束后，进行离心、洗涤、烘干，最后得到花状手性氢氧化铝纳米材料。
34.实施例4
35.本发明为一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。分别按照如下工艺制备：配制含氯化铝的水溶液，其浓度为0.4m；配制含d型天冬氨酸的水溶液，其浓度为0.4m；配制含碳酸钠的水溶液，其浓度为0.2m；依次分别加入至15ml异丙醇中，其中含铝离子化合物的水溶液加入量为4ml、含手性配体的水溶液加入量为4ml、含碱性物质的水溶液加入量为2ml，在室温下以800rpm转速均匀搅拌24h，反应结束后，进行离心、洗涤、烘干，最后得到花状手性氢氧化铝纳米材料。
36.实施例5
37.本发明为一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。分别按照如下工艺制备：配制含硫酸铝的水溶液，其浓度为0.4m；配制含l型丝氨酸的水溶液，其浓度为0.4m；配制含碳酸氢钠的水溶液，其浓度为0.2m；依次分别加入至15ml乙二胺中，其中含铝离子化合物的水溶液加入量为4ml、含手性配体的水溶液加入量为4ml、含碱性物质的水溶液加入量为2ml，在室温下以800rpm转速均匀搅拌24h，反应结束后，进行离心、洗涤、烘干，最后得到花状手性氢氧化铝纳米材料。
38.效果评价
39.对实施例1制备得到的花状手性氢氧化铝纳米材料进行扫描电子显微镜(sem)圆二色仪器表征测试，结果如图1至5所示。如图1所示，所述花状手性氢氧化铝纳米材料，呈片层手性环绕堆叠而成的花状结构，粒径为5-6μm。如图2所示，所述花状手性氢氧化铝纳米材料在18.56
°
、21.72
°
、29.03
°
、35.60
°
和35.53
°
分别对应(010)、(100)、(111)、(110)和(111)晶面(pdf#97-005-0581)。根据图3显示，该花状手性氢氧化铝纳米材料的圆二色光谱信号特征峰为600-900nm。根据图2至5图像与计算显示，该花状手性氢氧化铝纳米材料手性构型g值为0.002-0.003。
40.本发明所述的花状手性氢氧化铝纳米材料安全性高，在水中的分散性好，在近红外区具有cd活性，可用于偏振光的识别以及检测。同时该材料具有明显的手性构型更适应生物体环境，不仅可以作为佐剂延长抗原的作用时间，而且还能促进局部巨噬细胞的应答。
41.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种花状手性氢氧化铝纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：将铝离子水溶液、手性配体水溶液、碱性水溶液和有机溶剂混合后反应12-24h，得到混合反应物；s2：将所述混合反应物离心，洗涤，干燥，得到所述花状手性氢氧化铝纳米材料；所述手性配体为半胱氨酸、酒石酸、甘露糖、天冬氨酸和丝氨酸中的一种或多种；所述半胱氨酸、酒石酸、甘露糖、天冬氨酸和丝氨酸均包括l型和d型。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝离子水溶液的溶质为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝的一种或多种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，反应的转速为400-800rpm。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，反应的温度为20-30℃。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性水溶液中的溶质为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇、异丙醇和乙二胺中的一种或多种。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝离子化合物水溶液、有机溶剂、手性配体水溶液和碱性水溶液的体积比为1-4：10-15：1-4：0.5-2。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝离子化合物水溶液、手性配体水溶液和碱性水溶液的浓度比为0.1-0.4：0.1-0.4：0.05-0.2。9.一种权利要求1-8中任一项所述制备方法制备得到的花状手性氢氧化铝纳米材料。10.如权利要求9所述的花状手性氢氧化铝纳米材料，其特征在于，所述花状手性氢氧化铝纳米材料的粒径为5-6μm。

技术总结
本发明属于无机化学技术领域，具体涉及一种花状手性氢氧化铝纳米材料及其制备方法。本发明是通过将手性配体加入到氢氧化铝沉淀的形成过程中，借助于溶剂分散法诱导得到目标产物花状手性氢氧化铝。该手性氢氧化铝纳米材料呈片层手性环绕堆叠而成的花状结构。本发明所述的花状手性氢氧化铝纳米材料安全性高，在水中的分散性好，在近红外区具有CD活性，可用于偏振光的识别以及检测。同时该材料具有明显的手性构型更适应生物体环境，不仅可以作为佐剂延长抗原的作用时间，而且还能促进局部巨噬细胞的应答。胞的应答。胞的应答。


技术研发人员：胥传来 李宗达 匡华 徐丽广 孙茂忠 吴晓玲 刘丽强 郝昌龙 宋珊珊 胡拥明 吴爱红 胥欣欣 郭玲玲
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/4