HEPES应用于纳米金颗粒的制备CAS7365-45-9
发布时间：
2020-07-24
HEPES，4-羟乙基哌嗪乙磺酸,利用HEPES在特定PH值下对过度金属的还原性，采用HEPES-NaOH还原法制备纳米金颗粒，该方法操作简单，反应快，易控制，副产物少，对环境友好.
纳米金颗粒的制备：
1、配制浓度为0.05-10mmol/L的氯金酸溶液；
2、配制浓度为5-50mmol/L的hepes缓冲液，并用氢氧化钠调节hepes缓冲液的PH值到7.0-8.0；
3、向步骤2所配制的HEPES缓冲液中添加表面活性剂，配制浓度为1-2mmol/L的表面活性剂溶液；
4、将步骤3所配制的表面活性剂溶液引入反应池，按氯金酸溶液和表面活性剂溶液的摩尔比为1:1-1:10向反应池中缓慢添加步骤1所配制的氯金酸溶液，并以200-300r/min的速度匀速搅拌，反应5-30min，获得含有纳米金胶体的混合液；
5、将步骤4所配制的混合液进行纳米金胶体的干燥提纯，获得纳米金颗粒。
以配制200L的浓度为50mmol/L的hepes缓冲液为例，其配置方法为：首先称取2.38kg的HEPES溶于180L的去离子水中，超声、振荡直至完全溶解；然后使用PH计测得此时溶液的PH值约为5.4，于是慢慢添加0.1mol/L的氢氧化钠溶液并不断搅拌直到PH调整到7.4；然后继续添加去离子水到200。
HEPES的制备:
方法1:
直接使用1,2-二氯乙烷作为溶剂，在装有机械搅拌、温度计的100mL的三口瓶中加入羟乙基哌嗪（5.00g,0.02mol)，碳酸钾K2CO3（6.00g，0.04mol），50mL1,2-二氯乙烷，油浴加热90℃（1,2-二氯乙烷沸点85℃），搅拌反应20h。停反应，过滤，用200mL乙酸乙酯（EA）洗涤滤出的盐。滤液旋干，得2.6gHEPES固体。
方法2：
在装有磁力搅拌器、回流冷凝管的三口瓶中依次加入11.0g(84.5mmol)无水亚硫酸钠、27.0mL（343.6mmol)二氯乙烷、120mL水、110mL乙醇，50mg铜粉，搅拌，油浴加热升温到回流。回流22h后，将反应液减压蒸除水，到白色固体全部析出。此固体主要由产物、未反应的原料和生成的盐组成。将所得固体及500mL乙醇加入1L烧瓶中，加热回流40min。趁热抽滤，滤液冷却后，0℃放置过夜。抽滤，真空干燥，得片状结晶，产量11.40g，收率81.0％。
在装有磁力搅拌器、回流冷凝管、温度计的四口瓶中依次加入氯乙磺酸钠（15.10g，0.08mol），羟乙基哌嗪（9.88g，0.075mol），60mL水，油浴105℃搅拌反应，随着反应进行，反应液的pH会下降，滴加5mol/LNaOH水溶液，控制pH在9左右，共计加入15mL，再继续反应5h。
反应结束，将反应液加水稀释到500mL，上离子交换树脂柱（约500g）进行去盐纯化，反应液全部上柱之后，用蒸馏水冲至流出液pH为6，再用1mol/L氨水淋洗，收集TLC检测有产物点的流出液（pH约5~9）。旋蒸浓缩到150mL，加入活性炭脱色，油浴110℃，加热搅拌0.5h，过滤，旋干滤液，加入50mL乙醇，加热回流0.5h，热过滤，所得白色固体干燥后为8.63g。滤液滴加冰醋酸，调pH到5，0℃冷却过夜，过滤，所得固体干燥后为2.80g。与前述HEPES固体共计11.43g，收率64.5%。
10mmol/L hepes缓冲液配制方法如下：准确称取HEPES 2.383g，加入新鲜三蒸水定容到1L。过滤除菌，分装后4℃保存。如果用于加入细胞培养液中作缓冲剂，建议培养液避光保存。
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