2024年2月22日发(作者：)
BI YE SHE JI
（20 届）
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
所在学院
专业班级
食品质量与安全
学生姓名 学号
指导教师 职称
完成日期 年 月
目 录
摘要 .......................................................................................................................................... I
ABSTRACT ........................................................................................................................... II
引言 ......................................................................................................................................... 1
1 试验仪器与材料 ............................................................................................................... 2
1.1
主要试剂 ...................................................................................................................... 2
1.2
主要仪器 ...................................................................................................................... 2
2 试验方法 ........................................................................................................................... 2
2.1
储备液的制备 .............................................................................................................. 2
2.2
白藜芦醇纳米硒的制备方法探究 .............................................................................. 2
2.2.1
不同浓度比对白藜芦醇纳米硒制备的影响 ....................................................... 2
2.2.2
不同反应时间对白藜芦醇纳米硒制备的影响 ................................................... 3
2.3
白藜芦醇纳米硒的表征测定 ...................................................................................... 3
2.3.1
紫外可见光光谱测定 ........................................................................................... 3
2.3.2
红外光光谱测定 ................................................................................................... 3
2.3.3
荧光光谱测定 ....................................................................................................... 3
3 结果与分析 ....................................................................................................................... 3
3.1
白藜芦醇纳米硒的合成 .............................................................................................. 3
3.2
不同浓度比对白藜芦醇纳米硒制备的影响 .............................................................. 4
3.3
不同反应时间对白藜芦醇纳米硒制备的影响 .......................................................... 5
3.4 紫外吸收光谱分析 .......................................................................................................................
6
3.5 红外光谱分析 .................................................................................................................................
6
3.6 荧光光谱分析 .................................................................................................................................
7
3.7 白藜芦醇纳米硒的稳定性 .........................................................................................................
8
4 结论 ................................................................................................................................... 8
参考文献 ............................................................................................................................... 10
致谢 ....................................................................................................................................... 11
- I -
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
摘要
纳米硒具有较好的生物活性且急性毒性小，如今已是生物、医学、化学等多种学科研究的前沿热点。本文选用白藜芦醇还原亚硒酸钠制得白藜芦醇纳米硒颗粒（Res@SeNPs），通过对浓度比、反应时间等制备条件的摸索，确认白藜芦醇与亚硒酸钠浓度比为4:1，反应时间30 min为白藜芦醇纳米硒的最佳制备条件。随后通过紫外可见光光谱，红外光谱及荧光光谱对白藜芦醇纳米硒进行表征。实验结果显示，与Res相比，Res@SeNPs中Res的紫外吸收峰从300 nm移至309 nm。红外光谱中，Res@SeNPs羟基的峰从3287.73 cm-1移至3421.84 cm-1，说明白藜芦醇成功地修饰到了纳米硒表面。在荧光光谱测定发现Res@SeNPs发射波长为368.2 nm，说明所制备的Res@SeNPs具有荧光特性。同时，Res@SeNPs溶胶在四个月之内未出现聚集现象，说明已成功制备颗粒均匀、性质稳定且带有荧光特性的Res@SeNPs材料，这为纳米硒在生物、医学上的应用提供理论依据。
关键词：白藜芦醇；纳米硒；亚硒酸钠
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
Abstract
Nano-selenium has good biological activity and low toxicity, and now is cutting-edge
hot spots of the biological, medicine, chemistry and other disciplines. In this article
resveratrol nanoparticles (Res@SeNPs) were prepared by resveratrol reducing sodium
selenite. Through the exploration of the concentration ratio and reaction time, we found that
the optimum concentration ratio for the synthesis reaction was 4: 1 and the optimum
reaction time was 30 min. Then the Res@SeNPs was characterized by UV-visible
spectroscopy, infrared spectroscopy and fluorescence spectroscopy. The experimental
results show that the UV absorption peak of Res in Res@SeNPs shifted from 300 nm to 309
nm compared with Res. In the infrared spectrum, the peak of hydroxyl group in
Res@SeNPs shifted from 3287.73 cm-1 to 3421.84 cm-1, which indicated that resveratrol
was successfully modified to the surface of nano-selenium. The fluorescent wavelength of
Res@SeNPs was 368.2 nm, which suggested that the Res@SeNPs prepared had
fluorescence. At the same time, Res@SeNPs sol did not show aggregation in four months,
which indicated that Res@SeNPs with uniform particle size, stable properties and
fluorescence were successfully prepared. All of those provided the theoretical basis for the
application of nano-selenium in biology and medicine.
Key words: Resveratrol; nano selenium; sodium selenite7
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
引言
硒是人体所必需的微量元素，有着非常重要的生理作用和十分广泛的药理作用，适当的补充硒元素可以加强机体的免疫力以及延缓人体衰老[1]。而纳米硒(SeNPs)，从化学角度来说，就是元素硒或是0价硒。一般而言，人体是无法吸收和利用0价的元素，但是利用纳米合成技术合成的纳米硒，尽管依旧是0价硒，但是却能被人体吸收利用，还能够发挥硒本身的生物学及保健功能，比如抗氧化和免疫调节功能等等，尤其是经过纳米合成步骤之后的硒其毒性明显低于其他的硒化合物[1,2]。纳米硒因其生物利用度高、毒性低和及其广泛显著地抗肿瘤活性而成为纳米材料领域新的研究热点。
白藜芦醇（英文：Resveratrol，分子式：C14H12O3，分子量：228.24，白藜芦醇化学名称为(E)-3，5，4-三羟基二苯乙烯。中文别名又叫3，4'，5-三羟基芪；虎杖甙元；茋三酚）[3]。白藜芦醇是一种抗氧化性强的多酚类化合物，主要来源于花生，红葡萄酒，虎杖等天然植物中，白藜芦醇生物性很强，可以防止血液凝固，对于预防和治疗动脉粥样硬化和心脑血管疾病有积极作用，它具有良好的抗肿瘤性，另外也是很好的肿瘤预防剂[4]。然而，白藜芦醇是一种水溶性差，易溶于乙醇的酚类物质。将白藜芦醇修饰在纳米硒材料上可以使它均匀的分布在水溶液中，在这个实验中我们研究的是白藜芦醇纳米硒的制备及其表征，经白藜芦醇修饰过的纳米硒材料具有稳定性好、粒径分布均匀的特点[5]，因此若能将药物与此类纳米材料相结合可以提高人体对药物的吸收将是一大研究热点，这一方法具有良好的发展前景，处于现在科学技术的前沿，在食品行业也会有广阔的发展前景，值得我们对其进行深入的研究。
目前，关于纳米硒与白藜芦醇的相互作用的研究少有报道。本实验通过纳米合成技术的原理将白藜芦醇修饰在纳米硒上，合成后的白藜芦醇纳米硒稳定性大大增加，并且也有利于增加了白藜芦醇的生物利用率。本实验合成的白藜芦醇纳米硒有稳定的性质，以期为实现白藜芦醇在人体内的生物利用实践提供一定的理论依据。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
1 试验仪器与材料
1.1 主要试剂
无水乙醇 天津市大茂化学试剂
亚硒酸钠 山东西亚化学工业有限公司
白藜芦醇 生工生物工程（上海）股份有限公司
硼氢化钠 上海展云化工有限公司
（以上反应试剂均为分析纯）
1.2 主要仪器
上海跃进医疗器械有限公司
厦门精艺兴业科技有限公司
巩义市予华仪器有限责任公司
宁波新芝生物科技股份有限公司
上海山岳科学仪器有限公司
上海元析仪器有限公司
上海安亭科学仪器厂
上海精密仪器仪表有限公司
上海力晶科学仪器有限公司
上海玺袁科学仪器有限公司
干燥箱/培养箱两用 GPX-9248A
超纯水机
CL - 3型恒温加热磁力搅拌器
SB-3200DTDN超声波清洗机
YP-2压片机
UV-5200PC紫外可见分光光度计
TGL-16GB台式离心机
970CRT荧光分光光度计
iD1红外光谱仪
HH-60数显恒温搅拌循环水箱
2 试验方法
2.1 储备液的制备
60%乙醇溶液：60 mL无水乙醇与40 mL超纯水混匀。
0.1 M亚硒酸钠储备液：准确称取0.2 g亚硒酸钠用超纯水定容于10 mL容量瓶中。
25 mM白藜芦醇储备液：准确称取0.1 g白藜芦醇用60%乙醇定容于10 mL容量瓶中。
2.2 白藜芦醇纳米硒的制备方法探究
2.2.1 不同浓度比对白藜芦醇纳米硒制备的影响
取4个干净的烧杯，在每个烧杯当中加入500 μL浓度为0.1 M的亚硒酸钠储备液，随后分别往其中加入2 mL，4 mL，8mL，12 mL浓度为25 mM的白藜芦醇储备液，7
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
使得白藜芦醇与亚硒酸钠浓度比分别为1:1，2:1，4:1，6:1，室温搅拌30 min，用紫外分光光度计测量波长为200-500nm范围的吸收光谱。优选出浓度比的最佳比例。
2.2.2 不同反应时间对白藜芦醇纳米硒制备的影响
从上述试验中优选出白藜芦醇与亚硒酸钠的最佳浓度比为4:1。取4个干净的烧杯，在每个烧杯当中加入500 μL的亚硒酸钠储备液，随后分别往其中加入8mL的白藜芦醇储备液，室温下分别搅拌10、20、30、40 min。优选出最佳反应时间。
2.3 白藜芦醇纳米硒的表征测定
2.3.1 紫外可见光光谱测定
紫外可见光谱主要是能提供我们关于样品化合物中各个官能团和共轭体系之间的关系，白藜芦醇和白藜芦醇纳米硒中苯环、双键、羰基等不饱和结构等含有能产生紫外吸收峰的官能团[5]。实验试剂溶剂为60%乙醇，波长扫描范围为150-500 nm，扫描速度为快速，波长扫描单位：1 nm[6,7]。取适量稀释后的白藜芦醇（稀释倍数以扫描出来的谱图吸收峰最大值在1.5以内为宜）在紫外可见分光光度计中对体系进行扫描，然后取适当稀释后的白藜芦醇纳米硒溶液同样进行紫外光谱扫描。
2.3.2 红外光光谱测定
用傅立叶变换近红外仪（FTIR）扫描白藜芦醇粉末的红外光谱图作为空白对照，同理取适量干燥后的白藜芦醇纳米硒颗粒用傅里叶变换近红外仪进行测量其红外光谱图[8,9]。通过红外光光谱检测，观察吸收峰值和吸收波长的变化，分析合成之后的白藜芦醇纳米硒红外光谱对比于白藜芦醇红外光谱的变化规律。
2.3.3 荧光光谱测定
用970CRT荧光光度计进行荧光光谱研究（同步扫描，△λ=λex-λem），激发和发射光谱狭缝宽度为5.0 nm，激发波长为324 nm，发射波长为400 nm[9,10]。扫描溶液中白藜芦醇的荧光光谱，然后同样条件下用相同方法扫描白藜芦醇纳米硒样品溶液的荧光光谱图。通过荧光光谱检测，观察激发光和发射光的变化，分析合成之后的白藜芦醇纳米硒荧光对比于白藜芦醇荧光光谱的变化规律。
3 结果与分析
3.1 白藜芦醇纳米硒的合成
用白藜芦醇和亚硒酸钠在烧杯中进行搅拌反应，反应结果如图1所示。反应液的颜色变成纳米硒特有的砖红色，白藜芦醇和亚硒酸钠的颜色始终未出现变化，通过离心可以得到白藜芦醇纳米硒，从而确认可以制备出白藜芦醇修饰的纳米硒。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
图1:白藜芦醇与亚硒酸钠制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。a: 8 mL白藜芦醇与500 μL蒸馏水搅拌30 min；b: 500 μL亚硒酸钠与8 mL蒸馏水搅拌30 min；c:
白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1反应30 min制备白藜芦醇纳米硒溶胶；d：离心下来的沉淀为白藜芦醇纳米硒。
3.2 不同浓度比对白藜芦醇纳米硒制备的影响
白藜芦醇和亚硒酸钠按1:1、2:1、4:1、6:1的浓度比进行反应，反应结果如图2所示。反应液的颜色在1:1、2:1、4:1浓度比例范围内纳米硒特有的砖红色随着比例增加而增加，且在4:1时颜色最深，但在浓度比为6:1时，反应液颜色变为红黑色，这不是纳米硒特有的颜色。因此，进一步采用紫外光谱扫描，结果如图3所示，发现在浓度比为1:1、2:1时，其紫外特征吸收峰与白藜芦醇原料相比，未出现明显变化，而在浓度比为4:1时，其紫外特征吸收峰出现明显偏移，表明浓度比为4:1是制备白藜芦醇纳米硒的最佳浓度比。
图2: 不同浓度比例白藜芦醇与亚硒酸钠制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。a:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为1:1条件下制备的白藜芦醇纳米硒溶胶；b:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为2:1条件下7
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。c:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1条件下制备的白藜芦醇纳米硒溶胶；d:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为6:1条件下制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。
1.61.41.21.0 Res 1:1
2:1 4:1Abs0.80.60.40.20.0400450
Wavelength (nm)3.3 不同反应时间对白藜芦醇纳米硒制备的影响
图3: 不同浓度比例白藜芦醇与亚硒酸钠制备的白藜芦醇纳米硒溶胶紫外光谱。
白藜芦醇和亚硒酸钠按4:1浓度分别反应10、20、30、40 min，反应结果如图4所示。反应液的颜色在10-30 min范围内，随着时间增加，砖红色随之加深，且在30 min时颜色最深，但在反应时间为40 min时，反应液颜色变为红黑色，这不是纳米硒特有的颜色。因此，30 min为制备白藜芦醇纳米硒的最佳反应时间。
图4: 不同反应时间下制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。a:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1反应10 min制备的白藜芦醇纳米硒溶胶；b:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1反应20 min制备的白藜芦醇纳米硒溶胶；c:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1反应30 min制备的白藜芦醇纳米硒溶胶；d:白藜芦醇与亚硒酸钠按浓度比为4:1反应40 min制备的白藜芦醇纳米硒溶胶。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
3.4 紫外吸收光谱分析
白藜芦醇与按最佳反应条件制备白藜芦醇纳米硒两个样品的紫外吸收光谱如图5所示，图中横坐标是扫描波长（nm），纵坐标是吸光度（Abs），从图中可以看出，白藜芦醇属于酚类物质，含有苯环、双键、羰基等不饱和结构，其211 nm 和 300 nm
有紫外吸收峰[7]。制备出的白藜芦醇纳米硒的吸收峰有些微的偏移，白藜芦醇纳米硒的最高峰由原白藜芦醇溶液的300 nm至309 nm处，211 nm移至220 nm，各自都红移了9 nm。白藜芦醇修饰在纳米硒上使得吸收峰的位置发生一定的偏移，说明白藜芦醇成功修饰纳米硒。
1.61.41.21.00.80.60.40.20.0400Wavelength(nm) Res Res-SeNPsAbs450
图5 白藜芦醇(Res)和白藜芦醇纳米硒(Res-SeNPs)在醇溶液介质中的紫外-可见光谱
3.5 红外光谱分析
白藜芦醇具有酚羟基、苯环、羰基的特征吸收峰。白藜芦醇羟基的峰在3287.73 cm-1处[8,9,10]，从图6可以看出按最佳反应条件制备白藜芦醇纳米硒的羟基的峰移至3421.84
cm-1处，合成后羟基的峰发生了红移，可见羟基参与了合成，白藜芦醇中的环碳碳双键伸缩振动波长为1586.93 cm-1，在白藜芦醇纳米硒中波峰为1589.85 cm-1，说明白藜芦醇修饰到了纳米硒表面。
3.6 荧光光谱分析
所得激发和发射光谱见图7，由图7可见白藜芦醇溶液的发射波长为383.2 nm[11]，按最佳反应条件制备的白藜芦醇纳米硒中发射波长为368.2 nm。说明白藜芦醇修饰到了纳米硒表面，成功制得了带有荧光特性的纳米硒材料。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
图6 白藜芦醇(Res)和白藜芦醇纳米硒(Res-SeNPs)的红外光谱
800700 Res Res-SeNPsintensity
(a.u.)6450wavelength (nm)500
图7 白藜芦醇(Res)和白藜芦醇纳米硒(Res-SeNPs)的荧光光谱
3.7 白藜芦醇纳米硒的稳定性
如图8所示，按最佳反应条件制备的白藜芦醇纳米硒在4℃条件下保存3天、6天、甚至4个月的溶液颜色、胶体状态变化不大，溶液仍为砖红色清液，溶液中无沉淀，溶液保持良好的稳定性[5]，证明此合成方法可以获得颗粒均匀、粒度较小、稳定的白藜芦醇纳米硒材料，合成方法切实可行。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
a b
c d
图8 不同储藏时间的白藜芦醇纳米硒溶液（左）与60%乙醇溶液（右）对比图。a：第1天的对照图；b：4℃条件下保存3天的对照图；c：4℃条件下保存6天的对照图；d：4℃条件下保存4个月的对照图。
4 结论
选用白藜芦醇还原亚硒酸钠制得白藜芦醇纳米硒颗粒（Res@SeNPs），通过对浓度比、反应时间等制备条件的摸索，确认白藜芦醇与亚硒酸钠浓度比为4:1，反应时间为30 min为白藜芦醇纳米硒的最佳制备条件。运用紫外、红外、荧光等方法对按最佳反应条件制备的白藜芦醇纳米硒进行表征实验，我们可以发现经白藜芦醇修饰纳米硒材料，它的物相结构发生了较大的变化，而且结合后的白藜芦醇纳米硒在4℃条件下7
白藜芦醇纳米硒的制备与表征
可以保持稳定的状态至少一周时间，这证明白藜芦醇与纳米硒良好的结合在一起并能形成稳定持久且均一的带有荧光特性的白藜芦醇纳米硒样品溶液。
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
参考文献
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白藜芦醇纳米硒的制备与表征
致谢
大学四年说长不长说短不短，回忆起这四年点点滴滴中掺杂着的喜怒哀乐，终于还是迎来了要说再见的这一刻。
在做毕业实验设计的过程中，包括在写论文的过程中，都碰到了许许多多的困难，例如查询论文资料、确定课题方向、翻译英文文献、解决实际困难，转换实验方法和思路等等。在这里我十分谢谢我的导师杨老师，以及郑老师，还有实验室的各位师兄师姐，在实验的过程中，碰到的许多难题在他们的帮助下才能得到顺利的解决。定稿论文时，从选题、定题、交初稿，一直到最后论文的反复修改、润色的整个过程，杨老师始终秉持着认真负责的态度，甚至牺牲自己的休息时间给予我深刻而细致的教导。可以说，从毕业实验的操作到毕业论文的完成，都离不开杨老师的关注和扶持，这些实验成果，倾注了老师大量的心血，真心十分感谢杨老师。同时我也要感谢给我提供建议和帮助我的同学，在写毕业论文的时候，排版上有遇到什么问题，他们都十分热情的帮助我解决困难，感谢他们给予我的帮助。
最后，衷心感谢于百忙之中审阅、评议和参与本人论文答辩的各位老师专家、教授。祝您们工作顺利，身体健康！
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