專利名稱：一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝方法及其反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的合成免疫用納米膠體金的工藝方法及其反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行普遍使用的制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝為檸檬酸三鈉還原氯金酸溶液法。反應(yīng)過(guò)程中，而傳統(tǒng)工藝存在諸如反應(yīng)體系受熱不均勻、加熱過(guò)程中水分揮發(fā)嚴(yán)重、攪拌不均勻等缺陷，極大影響了所獲得的膠體金顆粒的尺寸差別、球形度、粒徑分布等，容易產(chǎn)生“干點(diǎn)”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝方法，所獲得的膠體金在顆粒大小差別、球形度、粒徑分布等方面和現(xiàn)行方法所制備的膠體金相比都有很大改進(jìn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置可以使反應(yīng)液受熱均勻、攪拌均勻，保持水分不揮發(fā)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝方法，該方法包括下述步驟(1)、采用反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置設(shè)有進(jìn)料口，并配有密閉蓋體，在反應(yīng)裝置中設(shè)有攪拌裝置，頂部設(shè)有冷凝回流裝置，反應(yīng)器的底部及底部上的四壁設(shè)有加熱器以形成加熱區(qū)，該加熱區(qū)包覆反應(yīng)裝置中的裝有反應(yīng)液的反應(yīng)區(qū)，以形成對(duì)反應(yīng)液的均勻加熱；(2)、從進(jìn)料口將氯金酸溶液加入到反應(yīng)裝置中，同時(shí)蓋合進(jìn)料口蓋體，通過(guò)加熱器對(duì)氯金酸溶液進(jìn)行加熱，同時(shí)開(kāi)通攪拌裝置，及利用冷凝回流裝置進(jìn)行冷卻；(3)、加熱氯金酸溶液至沸騰后，迅速加入還原劑檸檬酸三鈉溶液，同時(shí)蓋合進(jìn)料口蓋體，保持溶液沸騰10分鐘后，停止加熱；(4)、待溶液冷卻后通過(guò)濾膜過(guò)濾，得到膠體金溶液。
與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明方法所采用的氯金酸溶液濃度、氯金酸與檸檬酸三鈉的摩爾比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等都相同，不同之處在于，本發(fā)明方法采用均勻加熱、均勻攪拌方式，并采用密閉冷凝回流。由于在氯金酸溶液與檸檬酸三鈉溶液在反應(yīng)過(guò)程中，加熱及攪拌方式對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，因此，為得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須使反應(yīng)液受熱均勻、攪拌均勻，從而使還原劑與氯金酸充分混合均勻；而采用冷凝回流方式，同時(shí)最大限度地保持反應(yīng)體系的密閉性，使加熱過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣在冷凝回流裝置中冷凝回流至反應(yīng)體系，可防止形成所謂“干點(diǎn)”，從而避免膠體金顆粒發(fā)生凝聚。
一種本發(fā)明的工藝方法所用的反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置設(shè)有進(jìn)料口，并配有密閉蓋體，在反應(yīng)裝置中設(shè)有攪拌裝置，其頂部設(shè)有冷凝回流裝置，反應(yīng)裝置的底部及底部上的四壁設(shè)有加熱器以形成加熱區(qū)，該加熱區(qū)包覆反應(yīng)裝置中的裝有反應(yīng)液的反應(yīng)區(qū)，以形成對(duì)反應(yīng)液的均勻加熱。
反應(yīng)裝置的頂部裝配冷凝回流裝置，同時(shí)進(jìn)料口配有密閉蓋體，最大程度地保持反應(yīng)體系的密閉性，可使加熱過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣在冷凝回流裝置中冷凝后回流至反應(yīng)體系中，防止形成所謂“干點(diǎn)”，從而避免膠體金顆粒發(fā)生凝聚；反應(yīng)過(guò)程中利用攪拌裝置進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以利于還原劑與氯金酸充分混合均勻；反應(yīng)裝置的底壁及底部上的四壁設(shè)有加熱器，也就是在反應(yīng)裝置的底壁及底部上的四壁裝有電熱套，進(jìn)行加熱時(shí)溫度分布均勻。
采用三口玻璃燒瓶為反應(yīng)器，底部及底部上的四壁用電熱套加熱，溫度分布均勻；頂部裝配冷凝回流裝置，同時(shí)最大程度地保持反應(yīng)體系的密閉性，使加熱過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸氣在冷凝管冷凝后回流至反應(yīng)體系中，防止形成所謂“干點(diǎn)”從而導(dǎo)致膠體金顆粒發(fā)生凝聚；反應(yīng)過(guò)程中利用玻璃攪拌漿進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以利于還原劑與氯金酸充分混合均勻。
在本發(fā)明的工藝方法所使用的反應(yīng)裝置中，所述的冷凝回流裝置是由蛇形冷凝管和冷卻管構(gòu)成，該蛇形冷凝管的一端與反應(yīng)裝置頂部相通，另一端與大氣相通，該冷卻管包圍在蛇形冷凝管四周。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的反應(yīng)裝置有效解決了傳統(tǒng)工藝中受熱不均、水分揮發(fā)嚴(yán)重、攪拌不均等缺陷。本發(fā)明的工藝方法所制備的膠體金具有球形度好、粒徑分布窄、顆粒尺寸差別小等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為制備膠體金的一種反應(yīng)裝置，圖1中的符號(hào)分別代表1——鐵架臺(tái)、2——電熱保溫套、3——三口燒瓶、4——機(jī)械攪拌漿、5——蛇形冷凝管、6——冷卻管；圖2為實(shí)施例1的粒徑5nm膠體金顆粒的TEM照片；圖3為實(shí)施例2的粒徑15nm膠體金顆粒的TEM照片；圖4為實(shí)施例1的粒徑5nm膠體金粒徑分布統(tǒng)計(jì)圖；圖5為實(shí)施例2的粒徑15nm膠體金粒徑分布統(tǒng)計(jì)圖；圖6為比較例1的膠體金TEM照片；圖7為比較例2的膠體金TEM照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的反應(yīng)裝置可以采用如圖1所示的一種裝置采用三口燒瓶3為反應(yīng)器，三口燒瓶3置于電熱保溫套2上。電熱保溫套2是在裝有加熱介質(zhì)的容器中設(shè)有電加熱器(圖示未標(biāo)出)，通過(guò)電加熱器使加熱介質(zhì)加熱，從而形成電熱保溫套對(duì)三口燒瓶3進(jìn)行均勻加熱。在圖1三口燒瓶3的左邊口，也就是反應(yīng)裝置的進(jìn)料口，配有玻璃塞，以減少水分的揮發(fā)；在三口燒瓶3右邊的口裝有冷凝回流裝置，該裝置由蛇形冷凝管5和冷卻管6構(gòu)成，蛇形冷凝管5為蛇形狀且從下向上盤(pán)繞(圖未劃出蛇形狀)，其一端與三口燒瓶3的右邊口相通，另一端與大氣相通，冷卻管6包圍在蛇形冷凝管5的周圍，并設(shè)有出、入水口；三口燒瓶3的中間口，用塞子塞住，并在塞上安裝玻璃機(jī)械攪拌漿4。三口燒瓶3、電熱保溫套2裝配在鐵架臺(tái)1上。
如圖1所示，移液管準(zhǔn)確量取1ml質(zhì)量百分含量1％的氯金酸溶液于三口燒瓶3中，加水稀釋至100mL；三口燒瓶3置于電熱保溫套2上，在圖1三口燒瓶3的中間口的塞子上安裝玻璃機(jī)械攪拌漿4，在三口燒瓶3的右邊口裝配冷凝回流裝置，在三口燒瓶3的左邊口加蓋玻璃塞，以減少水分的揮發(fā)；開(kāi)動(dòng)機(jī)械玻璃攪拌漿4并向蛇形冷凝管5通入自來(lái)水進(jìn)行冷卻，開(kāi)始加熱至溶液沸騰，然后迅速由三口燒瓶3左口加入一定量質(zhì)量百分含量1％的檸檬酸三鈉溶液，然后立即塞上玻璃塞；保持溶液沸騰10分鐘后，停止加熱并拆除實(shí)驗(yàn)裝置。待溶液冷卻后用0.22nm的MILLI-Q濾膜過(guò)濾，將溶液移液至容量瓶中，即得膠體金溶液。通過(guò)此方法制備的膠體金顆粒的TEM照片如圖2、圖3，可見(jiàn)產(chǎn)品具有非常好的球形度、粒徑分布窄、顆粒尺寸差別小。
實(shí)施例實(shí)施例1、采用本發(fā)明所示反應(yīng)裝置進(jìn)行制備，反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為60℃、攪拌速率為300rpm、質(zhì)量百分含量1％檸檬酸三鈉加入量4mL、0.025mol/L K2C03加入量為0.6mL，質(zhì)量百分含量1％鞣酸的加入量為0.6mL，質(zhì)量百分含量1％HAuCl4加入量為1mL、反應(yīng)時(shí)間為10min。
測(cè)試結(jié)果膠體金TEM照片如圖2所示，膠體金顆粒具有非常好的球形度，粒徑分布窄，顆粒尺寸差別小。膠體金溶液表面無(wú)漂浮物(無(wú)干點(diǎn))，未發(fā)現(xiàn)聚沉現(xiàn)象；測(cè)量膠體金平均粒徑為5.07nm，圖4為粒徑分布圖；該膠體金4℃密封放置30天未出現(xiàn)聚沉現(xiàn)象。
實(shí)施例2、用本發(fā)明所示反應(yīng)裝置進(jìn)行制備，反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時(shí)間為10min、攪拌速率為300rpm、質(zhì)量百分含量1％檸檬酸三鈉加入量12.2mL、質(zhì)量百分含量1％HAuCl4加入量為3mL。
測(cè)試結(jié)果膠體金TEM照片如圖3所示，膠體金顆粒具有非常好的球形度，粒徑分布窄，顆粒尺寸差別小。膠體金溶液表面無(wú)漂浮物(無(wú)干點(diǎn))，未發(fā)現(xiàn)聚沉現(xiàn)象。測(cè)量膠體金平均粒徑為14.88nm，圖5為粒徑分布圖；該膠體金4℃密封放置30天未出現(xiàn)聚沉現(xiàn)象。
比較例比較例1、采用常規(guī)制備方法，使用燒杯等反應(yīng)容器直接在電爐上加熱，沒(méi)有密封回流裝置。反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為60℃、攪拌速率為300rpm、質(zhì)量百分含量1％檸檬酸三鈉加入量4mL、0.025mol/L K2CO3加入量為0.6mL，質(zhì)量百分含量1％鞣酸的加入量為0.6mL，質(zhì)量百分含量1％HAuCl4加入量為1mL、反應(yīng)時(shí)間為10min。
測(cè)試結(jié)果膠體金TEM照片如圖6所示，膠體金顆粒呈亞球形，粒徑分布較寬，顆粒尺寸差別明顯，有聚集的大顆粒存在。膠體金溶液表面有漂浮物，呈片狀；該膠體金4℃密封放置30天未出現(xiàn)聚沉現(xiàn)象。
比較例2、采用常規(guī)制備方法，使用燒杯等反應(yīng)容器直接在電爐上加熱，沒(méi)有密封回流裝置。反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時(shí)間為10min、攪拌速率為300 rpm、質(zhì)量百分含量1％檸檬酸三鈉加入量12.2mL、質(zhì)量百分含量1％HAuCl4加入量為3mL。
測(cè)試結(jié)果膠體金TEM照片如圖7所示，膠體金顆粒呈不規(guī)則的球形，顆粒尺寸差別較大，有聚集的大顆粒存在。膠體金溶液表面有漂浮物，呈片狀；該膠體金4℃密封放置30天后出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝方法，該方法包括下述步驟(1)、采用反應(yīng)裝置，該反應(yīng)裝置設(shè)有進(jìn)料口，并配有密閉蓋體，在反應(yīng)裝置中設(shè)有攪拌裝置，頂部設(shè)有冷凝回流裝置，反應(yīng)器的底部及底部上的四壁設(shè)有加熱器以形成加熱區(qū)，該加熱區(qū)包覆反應(yīng)裝置中的裝有反應(yīng)液的反應(yīng)區(qū)，以形成對(duì)反應(yīng)液的均勻加熱；(2)、從進(jìn)料口將氯金酸溶液加入到反應(yīng)裝置中，同時(shí)蓋合進(jìn)料口蓋體，通過(guò)加熱器對(duì)氯金酸溶液進(jìn)行加熱，同時(shí)開(kāi)通攪拌裝置，及利用冷凝回流裝置進(jìn)行冷卻；(3)、加熱氯金酸溶液至沸騰后，迅速加入還原劑檸檬酸三鈉溶液，同時(shí)蓋合進(jìn)料口蓋體，保持溶液沸騰10分鐘后，停止加熱；(4)、待溶液冷卻后通過(guò)濾膜過(guò)濾，得到膠體金溶液。
2.一種權(quán)利要求1的方法所用的反應(yīng)裝置，其特征在于該反應(yīng)裝置設(shè)有進(jìn)料口，并配有密閉蓋體，在反應(yīng)裝置中設(shè)有攪拌裝置，其頂部設(shè)有冷凝回流裝置，反應(yīng)裝置的底部及底部上的四壁設(shè)有加熱器以形成加熱區(qū)，該加熱區(qū)包覆反應(yīng)裝置中的裝有反應(yīng)液的反應(yīng)區(qū)，以形成對(duì)反應(yīng)液的均勻加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反應(yīng)裝置，其特征在于所述的冷凝回流裝置是由蛇形冷凝管和冷卻管構(gòu)成，該蛇形冷凝管的一端與反應(yīng)裝置頂部相通、另一端與大氣相通；該冷卻管包圍在蛇形冷凝管的四周。
全文摘要
一種制備免疫檢測(cè)用納米膠體金的工藝方法及其反應(yīng)裝置，包括(1)反應(yīng)裝置設(shè)有進(jìn)料口，并配有密閉蓋體，在反應(yīng)裝置中設(shè)有攪拌裝置，頂部設(shè)有冷凝回流裝置，反應(yīng)器的底部及底部上的四壁設(shè)有加熱器以形成加熱區(qū)，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行均勻加熱；(2)將氯金酸溶液加入到反應(yīng)裝置中，對(duì)氯金酸溶液進(jìn)行加熱，開(kāi)通攪拌裝置，利用冷凝回流裝置進(jìn)行冷卻；(3)加熱氯金酸溶液至沸騰后，加入檸檬酸三鈉溶液，溶液沸騰10分鐘后，停止加熱；(4)冷卻后過(guò)濾，得到膠體金溶液。本方法解決了傳統(tǒng)工藝中受熱不均、水分揮發(fā)嚴(yán)重、攪拌不均等問(wèn)題，防止了膠體金制備中"干點(diǎn)"的生成，通過(guò)此方法獲得的膠體金具有良好的球形度、粒徑分布，而且顆粒尺寸差別小。
文檔編號(hào)G01N33/52GK1979166SQ20051012613
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者熊曉東, 賀昕, 梁敬博, 陳嶠, 王勝國(guó), 張曦 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院, 有研億金新材料股份有限公司