本发明专利技术提供四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物在抗菌方面的应用，所述应用包括将四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物分解过氧化氢提升细菌内活性氧水平，导致细菌分裂增殖受阻，从而达到抑制细菌生长目的。本发明专利技术利用四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，从而达到抑制细菌生长的目的，该应用充分发挥了四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物与过氧化氢的协同效应，使得抗菌效果显著，且四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物成本较低，同时减少过氧化氢用量提高了生物安全性，具有良好的应用前景。
Application of Ferric Trioxide-Silica-Platinum Nanocomposites in Antibacterial Activity
The invention provides the application of ferric oxide, silica and platinum nanocomposites in antimicrobial field. The application includes co-incubation of ferric oxide, silica and platinum nanocomposites with bacteria and hydrogen peroxide, decomposition of hydrogen peroxide by ferric oxide, silica and platinum nanocomposites to enhance the level of active oxygen in bacteria, resulting in blocked bacterial division and proliferation, thereby preventing bacteria from proliferating. To achieve the purpose of inhibiting bacterial growth. The invention utilizes Fe3O4 SiO 2 Pt nanocomposite, bacteria and hydrogen peroxide to co-incubate, so as to achieve the purpose of inhibiting bacterial growth. The application fully exerts the synergistic effect of Fe3O4 SiO 2 Pt nanocomposite and hydrogen peroxide, making the antimicrobial effect remarkable, and the cost of Fe3O4 SiO 2 Pt nanocomposite is comparable. It has good application prospects because of its low cost and low hydrogen peroxide consumption.
【技术实现步骤摘要】
四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用
本专利技术涉及新型纳米材料领域，尤其涉及一种四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。
技术介绍
随着纳米科技的深入发展，单一纳米材料越来越不能满足人们日益增长的需求，亟需开发新型多功能的复合材料，将材料的功能多样化，集成化来满足多种用途。病原性微生物尤其是细菌可引起人类和动物多种传染性疾病，造成巨大的经济损失，同时也严重影响了人类的生命健康和生活质量，因此有关抗菌方面的研究和应用对于保护人类和动物的生命健康具有极其重要的实际意义和应用价值。目前，由于抗生素的滥用造成了耐药菌株的不断涌现，使抗生素的疗效大打折扣。进入后抗生素时代，纳米材料为这一问题的解决提供了崭新的思考视角，银纳米颗粒、金纳米颗粒、氧化锌、二氧化钛、碳纳米材料、石墨烯、某些复合物等都具有抗菌活性，显示出纳米材料在抗菌领域的广阔应用前景。但是，上述纳米抗菌材料或成本较高或生物安全性评价不完善或抗菌效果不够理想。四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物是由铂纳米颗粒负载在二氧化硅包覆四氧化三铁颗粒表面形成，其具有磁性和高比表面积。本专利技术旨在提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。本专利技术提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用，包括将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，从而达到抑制细菌生长的目的。所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的结构为以四氧化三铁颗粒为核心的核壳结构，所述四氧化三铁颗粒被二氧化硅包覆，在二氧化硅包覆层表面负载有铂纳米颗粒，整体带负电，具有模拟过氧化物酶活性。优选地，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的颗粒呈单一核心，颗粒尺寸为30～50nm，其中四氧化三铁颗粒大小为10～20nm，二氧化硅层厚度为5～10nm，铂纳米颗粒大小为2～3nm，可单分散在水相中。优选地，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的制备方法包括：应用反向微乳法将有机相中的四氧化三铁进行二氧化硅包覆，制备得到四氧化三铁-二氧化硅颗粒；然后对所述四氧化三铁-二氧化硅颗粒进行氨基化修饰，使其表面带正电；最后将铂纳米颗粒负载在所述带正电的四氧化三铁-二氧化硅颗粒表面。上述技术方案中，四氧化三铁纳米颗粒和铂纳米颗粒均具有分解过氧化氢产生自由基的特性，二者复合具有协同效应，将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和致病性细菌以及过氧化氢共同孵育，可分解过氧化氢产生大量活性氧自由基，对致病性细菌具有浓度梯度依赖的杀伤效果，并显著提升了细菌内活性氧水平，导致细菌分裂增殖受阻，生长受到明显抑制。优选地，所述共同孵育的时间为0.5～3h。优选地，所述共同孵育的温度为25～37℃。优选地，所述细菌的浓度为1*10^4cfu/mL～1*10^8cfu/mL，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的终浓度为10～100μg/mL，所述过氧化氢的终浓度为100～300μM。当各物质浓度在上述范围内时，抑菌效果更好。优选地，所述细菌为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中的一种或多种。优选地，上述应用针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌作用更加显著，因此，所述细菌为大肠杆菌和/或金黄色葡萄球菌。优选地，具体应用方法为先将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和过氧化氢以质量比1～10:0.3～1配制成抑菌剂，然后将所述抑菌剂投入到含有细菌的处理对象中，在25～37℃下处理0.5～3h。本专利技术还提供一种抑菌剂，包括四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和过氧化氢。该抑菌剂现用现配，抑菌效果较好。优选地，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物与所述过氧化氢的质量比为1～10:0.3～1。本专利技术利用四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，从而达到抑制细菌生长的目的。该应用充分发挥了四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物与过氧化氢的协同效应，使得抑菌效果显著，且四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物成本较低，同时减少过氧化氢用量提高了生物安全性，具有良好的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的TEM图；图2为本专利技术实施例2中不同四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物浓度下的金黄色葡萄球菌抑制效果涂平板结果；图3为本专利技术实施例2中不同四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物浓度下的金黄色葡萄球菌存活率结果；图4为本专利技术实施例2中不同实验组的细菌体内活性氧水平对比结果；图5为本专利技术实施例3中不同四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物浓度下的大肠杆菌存活率结果。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供一种四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物，其制备方法包括以下步骤：先将分散在环己烷中的四氧化三铁纳米颗粒(1mg/mL，10mL)通过机械搅拌分散在10mL聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)/正己醇/水混合溶液中(其中TritonX-100、正己醇、水摩尔比为1:2:6)，形成反向微乳体系，然后添加氨水200μL和正硅酸乙酯200μL，使四氧化三铁纳米颗粒外形成二氧化硅包覆层，将得到的四氧化三铁-二氧化硅颗粒(1mg/mL，5mL)与3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS,200μL)混合，进行氨基化修饰14小时，使其表面带正电，将得到的带正电的四氧化三铁-二氧化硅颗粒(1mg/mL，5mL)和带负电的铂纳米颗粒(1mg/mL，2mL)混合反应14小时，通过静电吸附作用使铂颗粒负载在四氧化三铁-二氧化硅颗粒表面，即得所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物(Fe3O4@Si-Pt)，其TEM图如图1所示。本实施例所得Fe3O4@Si-Pt呈单一核心，颗粒尺寸为30～50nm，其中四氧化三铁颗粒大小为10～20nm，二氧化硅层厚度为10～20nm，铂纳米颗粒大小为2～3nm，可单分散在水相中，具有模拟过氧化物酶活性。实施例2本实施例提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。1、四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物对细菌存活率的影响将不同浓度的实施例1所得四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物(终浓度分别为0μg/mL、20μg/mL、40μg/mL和60μg/mL)联合过氧化氢(终浓度为200μM)和金黄色葡萄球菌(106cfu/mL，1mL)共同孵育，在37℃下孵育2小时后，从各组混合物中分别取10μL涂平板，结果如图2所示，并通过统计菌落数计算细菌的存活率，结果如图3所示。2、细菌体内活性氧水平检测先将金黄色本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物在抗菌方面的应用。
【技术特征摘要】
1.四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的结构为以四氧化三铁颗粒为核心的核壳结构，所述四氧化三铁颗粒被二氧化硅包覆，在二氧化硅包覆层表面负载有铂纳米颗粒。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述应用包括将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述共同孵育的时间为0.5～3h。5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于，所述共同孵育的温度为25～37℃。6.根据权利要求3～5任一项所述的应用，其特征在于，所述细菌的浓度为1*10^4cfu/mL～1*10^8cfu/mL，所述四氧化三铁-二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨蓉，王新环，韩秋森，刘学良，王琛，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11
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