استفاده از گلوتامیک اسید، تریپتوفان و فنیل آلانین به¬منظور تولید نانوذره‌های کلاهک¬دار طلا

نویسندگان

  • Davood Zare دانشگاه اصفهان- دانشكده علوم- گروه شيمي.
  • Azim Akbarzadeh انستيتو پاستور ايران- بخش پایلوت بيوتكنولوژي
  • Shahram Tangestaninejad دانشگاه اصفهان- دانشكده علوم- گروه شيمي
  • Mohammad Barkhi پژوهشکده بيوتكنولوژي كشاورزي كرج- گروه تحقيقات نانو
  • Nasim Bararpour انستيتو پاستور ايران- بخش پایلوت بيوتكنولوژي
  • Kamyar Khoshnevisan دانشگاه اصفهان- دانشكده مهندسي- گروه بيوتكنولوژي.

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v5i4.157

کلمات کلیدی:

نانوذره‌های طلا کلاهک¬دار شده، گلوتامیک اسید، فنیل آلانین، تریپتوفان.

چکیده

مقدمه: مطالعه و بررسی نانوذره‌های طلایی که با استفاده از آمینواسیدها تولید می‌شوند از زمینه‌های بسیار جالب و کاربردی محسوب می‌شوند. آمینواسیدها در این پژوهش هم نقش کاهنده‌ی کاتیون‌های طلا را دارند و هم عاملی برای کلاهک‌دار کردن نانوذره‌های طلا می‌باشند. در واقع اتصال محکم گروه‌های آمینی در آمینواسیدها و پروتئین‌ها به سطوح نانوذره‌های طلا به کاربردهای پزشکی این مواد هیبریدی دلالت دارد.

مواد و روش­ها: در این پژوهش نانوذره‌های طلا با استفاده از کاهش محلول حاوی کاتیون‏های طلا با غلظت بهینه 005/0 مولار توسط آمینواسیدهای گلوتامیک اسید، فنیل آلانین و تریپتوفان با غلظت بهینه 025/0 مولار تهیه و عامل‌دار شدند.

نتایج: پس از شناسایی این ذره‌ها توسط طیف سنج UV-Vis، غلظت محلول کاتیون‏های طلا و آمینواسیدها بهینه شده و اندازه‌ی ذره‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری و تفرق دینامیکی نور به ترتیب 20-5، 20-10 و 30-20 نانومتر تعیین شدند که مناسب برای فعالیت­های بیولوژکی می‏باشند.

نتیجه­گیری: با مقایسه داده‌های حاصل از محاسبات کوانتمی و تجربی مشخص شد آمینواسیدهایی که به‌صورت آنیون به نانوذره‌های طلا متصل می‌شوند از استحکام بیش­تری برخوردارند. نانوذره­های طلای کلاهک دار شده توسط گلوتامیک اسید از آنجایی که دارای گروه‌های کربوکسیلی آزاد هستند، بستر مستعد و مناسبی برای اتصال عوامل زیستی مختلف به این ذره‌ها را فراهم می­کنند.

مراجع

Wang Y, Herron N. Nanometer-sized semiconductor clusters: materials synthesis, quantum size effects, and photophysical properties. J Phys Chem 1991;95:525-532.

Colvin VL, Schlamp MC, Alivisatos AP. Light-emitting diodes made from cadmium selenide nanocrystals and a semiconducting polymer. Nature 1994;370:354-357.

Haruta M, Kobayashi T, Sano H, Yamada N. Novel gold catalysts for the oxidation of carbon monoxide at a temperature far below 0 C. Chem Lett 1987;2:405-408.

Ahmadi TS, Wang ZL, Green TC, Henglein A, El-Sayed MA. Shape-controlled synthesis of colloidal platinum nanoparticles. Science 1996;272:1924-1926.

Maier SA, Brongersma ML, Kik PG, Meltzer S, Requicha AAG, Atwater HA. Plasmonics- a route to nanoscale optical devices. Adv Mater 2001;19:1501-1505.

Turkevich J, Stevenson PC, Hillier J. Preparation of 2.5×10-4 M gold colloids (Sodium citrate reduction method) Discuss. Faraday Soc 1951;11:55-59.

Duff DG, Baiker A, Edwards PP. A new hydrosol of gold clusters. 1. formation and particle size variation. Langmuir 1993;9:2301-2309.

Henglein A. Radiolytic preparation of ultrafine colloidal gold particles in aqueous solution: optical spectrum, controlled growth, and some chemical reactions. Langmuir 1999;15:6738-6744.

Mizukoshi Y, Fujimoto T, Nagata Y, Oshima R, Maeda Y. Characterization and catalytic activity of core-shell structured gold/palladium bimetallic nanoparticles synthesized by the sonochemical method. J Phys Chem B 2000;104:6028-6032.

Brust M, Walker M, Bethell D, Schiffrin DJ, Whyman R. Synthesis of thiolderivatised gold nanoparticles in a two-phase Liquid–Liquid system. J Chem Soc Chem Commun 1994;7:801-802.

Ingram RS, Hostetler MJ, Murray RW. Poly-hetero-ω-functionalized alkanethiolate-stabilized gold cluster compounds. J Am Chem Soc 1997;119:9175-9178.

Storhoff JJ, Mirkin CA. Programmed materials synthesis with DNA. Chem Rev 1999;99:1849-1862.

Niemeyer CM. Nanoparticles, proteins, and nucleic acids: biotechnology meets materials science. Angew Chem Int Ed 2001;40:4128-4158.

Bielinska A, Eichman JD, Lee I, Baker JRJr, Balogh L. Imaging {Au0-PAMAM} gold-dendrimer nanocomposites in cells. J Nanopart Res 2002;4:395-403.

Johnson SR, Evans SD, Mahon SW, Ulman A. Alkanethiol molecules containing an aromatic moiety self-assembled onto gold clusters. Langmuir 1997;13:51-7.

Leff DV, Brandt L, Heath JR. Synthesis and characterization of hydrophobic, organically-soluble gold nanocrystals functionalized with primary amines. Langmuir 1996;12:4723-4730.

Selvakannan PR, Mandal S, Phadtare S, Gole A, Pasricha R, Adyanthaya SD, et al. Water-dispersible tryptophan-protected gold nanoparticles prepared by the spontaneous reduction of aqueous chloroaurate ions by the amino acid. J Colloid Interface Sci 2004;269:97-102.

Gole A, Dash C, Soman C, Sainkar SR, Rao M, Sastry M. On the preparation, characterization, and enzymatic activity of fungal protease-gold colloid bioconjugates. Bioconjugate Chem 2001;12:684-690.

Joshi H, Shirude P, Bansal V, Ganesh KN, Sastry M. Isothermal titration calorimetry studies on the binding of amino acids to gold nanoparticles. J Phys Chem B 2004;108:11535-11540.

Bhargava SK, Booth JM, Agrawal S, Coloe P, Kar G. Gold nanoparticle formation during bromoaurate reduction by amino acids. Langmuir 2005;21:5949-5956.

Si S, Bhattacharjee RR, Banerjee A, Mandal TK. A mechanistic and kinetic study of the formation of metal nanoparticles by using synthetic tyrosine-based oligopeptides. Chem Eur J 2006;12:1256-1265.

Humbert C, Busson B, Abid J-P, Six C, Girault HH, Tadjeddine A. Self-assembled organic monolayers on gold nanoparticles: A study by sum-frequency generation combined with UV–vis spectroscopy. Electrochimica Acta 2005;50:3101-3110.

Kumar JB, Raj CR. Synthesis of flower-like gold nanoparticles and their electrocatalytic activity towards the oxidation of methanol and the reduction of oxygen. Langmuir 2007;23:4064-4070.

Sardar R, Park J-W, Shumaker-Parry JS. Polymer-induced synthesis of stable gold and silver nanoparticles and subsequent ligand exchange in water. Langmuir 2007;23:11883-11889.

Alvarez MM, Khoury JT, Schaaff TG, Shafigullin MN, Vezmar I, Whetten RL. Optical absorption spectra of nanocrystal gold molecules. J Phys Chem B 1997;101:3706-3712.

Schaaf TG, Shafigullen MN, Khoury JT, Vezmar I, Whetten RL, Cullen WG, et al. Isolation of smaller nanocrystal au molecules: robust quantum effects in optical spectra. J Phys Chem B 1997;101:7885-7891.

Zaitoun MA, Mason WR, Lin CT. Magnetic circular dichroism spectra for colloidal gold nanoparticles in xerogels at 5.5 K. J Phys Chem B 2001;105:6780-6784.

Melinger JS, Kleiman VD, McMorrow D, Grohn F, Bauer BJ, Amis E. Ultrafast Dynamics of gold-based nanocomposite materials. J Phys Chem A 2003;107(18):3424-3431.

Papavassiliou GC. Optical properties of small inorganic and organic metal particles. Prog Solid State Chem 1979;12:185-271.

Pakiari AH, Jamshidi Z. Interaction of amino acids with gold and silver clusters. J Phys Chem A 2007;111(20):4391-4396.

Mandal S, Phadtare S, Sastry M. Interfacing biology with nanoparticles. Current Applied Physics 2005;5:118–127.

Yoo EJ, Li T, Park HG, Chang YK. Size-dependent flocculation behavior of colloidal Au nanoparticles modified with various biomolecules. Ultramicroscopy 2008;108(10):1273-1277.

دانلود

چاپ شده

2010-04-24

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

<< < 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 > >>