一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法，该方法包括以下步骤：(1)将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液；(2)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂的溶液，充分反应后即得到所述纳米金抗菌剂；其中，所述纳米金抗菌剂的体积为5L以上，优选为5～100L，并且还原剂的加入时间不超过5分钟，优选不超过1分钟，更优选10～60秒。还提供了通过该方法而生产的纳米金抗菌剂，以及该方法或纳米金抗菌剂的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米金抗菌剂的制备方法，具体涉及一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法，以及通过该方法制备的纳米金抗菌剂。
技术介绍
纳米银(AgNPs)由于优异的抗菌性能被广泛应用，但是由于纳米银的不稳定性以及对人体细胞的毒性较大，在医用等某些方面限制了其使用。近年来，稳定性更好、对人体细胞毒性更小的纳米金作为抗菌剂的研究逐渐被报道。纳米金(AuNPs)作为新型的抗菌剂，大部分的研究制备纳米金抗菌剂的规模处于实验室的小规模阶段，制备过程较复杂，难以工业化，有的研究报道的纳米金抗菌剂的抗菌效果不是太好。专利CN102188383A报道的巯基嘧啶修饰的纳米金抗菌剂对革兰氏阳性菌，比如金黄色葡萄球菌的抗菌效果较差。Hong-Zheng Lai(Lai H Z,Chen W Y,Wu C Y,et al.Potent antibacterial nanoparticles for pathogenic bacteria[J].ACS applied materials&interfaces,2015,7(3):2046-2054.)报道万古霉素修饰的纳米金抗菌剂相比于单纯的万古霉素，抗菌性有了较大的提高，但是纳米金上存在的抗生素万古霉素，由于细菌耐药性的问题，其使用依然对人类和自然存在隐患。Zhao yuyun等(Zhao Y,Jiang X.Multiple strategies to activate gold nanoparticles as antibiotics[J].Nanoscale,2013,5(18):8340-8350.和Zhao Y,Ye C,Liu W,et al.Tuning the composition of AuPt bimetallic nanoparticles for antibacterial application[J].Angewandte Chemie International Edition,2014,53(31):8127-8131.)报道的氨基嘧啶/含氨基小分子的双组份药物修饰的纳米金抗菌剂和纳米金铂双金属抗菌剂有很强的广谱抗菌性，其对人体细胞的毒性远远低于纳米银，并且不会产生细菌耐药性，是一类非常有前途的抗菌剂，但是其在制备过程中还原剂NaBH4是以滴加的方式加入到反应溶液中，大规模生产时这将非常耗时，不容易实现，其次，纳米金反应完后，需要用透析袋透析，工业生产时依然很难实现。因此，将已研发的具有优异的广谱抗菌性、无细菌耐药性，对人体细胞毒性小的纳米金在实现工业化生产的进程中依然存在问题需要解决。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种工艺简单、效率更高、成本低廉的纳米金抗菌剂的工业化生产方法，以及通过该方法制备的纳米金抗菌剂。为实现上述目的，本专利技术提供了一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法，该方法包括以下步骤：(1)将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液。(2)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂的溶液，充分反应后即得到所述纳米金抗菌剂。其中，所述纳米金抗菌剂的体积可以为5L以上，可以优选为5～100L，例如可以为50～100L。并且还原剂的加入时间可以不超过5分钟，可以优选不超过1分钟，可以更优选10s～60s。还原剂的加入时间可依不同的反应体积而变化，但可以选自本专利技术记载的时间范围，例如可以为10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s等。本领域技术人员容易理解，用于制备氯金酸溶液的氯金酸原料可以是四水合氯金酸。根据本专利技术的方法，其中，所述纳米金抗菌剂中的含金纳米颗粒的平均粒径为1～20nm，优选为1～10nm，例如2～10nm。更优选地，所述含金纳米颗粒在纳米金抗菌剂中的浓度为10～2000ppm，优选为400～2000ppm，进一步优选为800～2000ppm，例如400～1000ppm，或800～1000ppm。其中，1ppm通常可换算为1mg/L。根据本专利技术的方法，其中，相对于所述纳米金抗菌剂的总体积，所述氯金酸的浓度可以约为10～2000ppm，优选为400～2000ppm，进一步优选为800～2000ppm。根据本专利技术的方法，其中，所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸钠或柠檬酸钠。优选地，所述还原剂与氯金酸的摩尔比或者所述还原剂与氯金酸和氯铂酸钾(的总摩尔数)的摩尔比为1:1～10:1，优选为2:1～3:1。进一步优选地，步骤(2)中的反应时间为0.5～3小时，反应温度为室温以下，例如可以在25℃以下，如20～25℃。根据本专利技术的方法，其中，当氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液混合时，在所得纳米金抗菌剂的含金纳米颗粒中，氨基嘧啶类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，例如1:1，氨基类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，例如1:1。所述金元素的摩尔量可以对应于氯金酸的摩尔量。优选地，所述氨基嘧啶类小分子选自2-巯基-4,6-二氨基嘧啶、2-巯基-4-氨基嘧啶和2,4-二氨基-6-巯基嘧啶中的一种或多种。更优选地，所述氨基类小分子选自胍、二甲双胍、盐酸二甲双胍、1-(3-氯酚)双胍、氯喹、盐酸乙酰胆碱和三聚氰胺中的一种或多种。更进一步优选地，当氯金酸溶液与氯铂酸钾溶液混合时，在所得纳米金抗菌剂的含金纳米颗粒中，铂的原子百分比为10～65％。根据本专利技术的方法，其中，所述含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液中还包含有机酸或无机酸，优选为乙酸、丙酸或盐酸。更优选地，所述有机酸或无机酸在所述纳米金抗菌剂中的质量百分比为0.05％～10％。例如可以为0.1～0.2％。根据本专利技术的方法，其中，所述含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液中还包含非离子表面活性剂，优选为吐温或聚乙二醇。更优选地，非离子表面活性剂在所述纳米金抗菌剂中的质量百分比为0.01％～10％。例如可以为0.01～0.1％。根据本专利技术的方法，其中，所述氯金酸溶液、含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液、氯铂酸钾溶液或还原剂的溶液的溶剂各自独立地为水，例如可以为去离子水。根据本专利技术的方法，其中，所述方法不包含纯化所述纳米金抗菌剂的步骤。优选地，纯化所述纳米金抗菌剂的步骤包括用透析袋透析处理或离心过滤处理。换言之，本专利技术生产方法不需要用透析袋透析处理或离心过滤处理等方式来纯化含金纳米颗粒。作为更进一步的限定，本专利技术的生产方法也可以表述为由步骤(1)和步骤(2)组成。本专利技术还提供了一种纳米金抗菌剂，该纳米金抗菌剂由本专利技术的上述方法制得。本专利技术还提供了本专利技术的上述纳米金抗菌剂的工业化生产方法或上述纳米金抗菌剂在制备抗菌产品或药物中的应用。优选地，所述抗菌产品或药物可以为抑菌和/或杀菌的产品或药物。更优选地，所述抗菌药物可以为用于治疗烧伤、烫伤、褥疮感染、皮肤炎症、妇科疾病或肛肠疾病的药物。与现有技术相比，本专利技术提供的纳米金抗菌剂的工业化生产方法具有但不限于以下有益效果：1、本专利技术适用于反应溶液体积在5L以上，优选10L以上，甚至100L以上的生产规模，该生产方法工艺简单、成本较低，所生产的纳米金抗菌剂具有优异抗菌效果且对人体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液；(2)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂的溶液，充分反应后即得到所述纳米金抗菌剂；其中，所述纳米金抗菌剂的体积为5L以上，优选为5～100L，并且还原剂的加入时间不超过5分钟，优选不超过1分钟，更优选为10～60秒。

【技术特征摘要】
1.一种纳米金抗菌剂的工业化生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液；(2)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂的溶液，充分反应后即得到所述纳米金抗菌剂；其中，所述纳米金抗菌剂的体积为5L以上，优选为5～100L，并且还原剂的加入时间不超过5分钟，优选不超过1分钟，更优选为10～60秒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米金抗菌剂中的含金纳米颗粒的平均粒径为1～20nm，优选为1～10nm；更优选地，所述含金纳米颗粒在纳米金抗菌剂中的浓度为10～2000ppm，优选为400～2000ppm，进一步优选为800～2000ppm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸钠或柠檬酸钠；优选地，所述还原剂与氯金酸的摩尔比或者所述还原剂与氯金酸和氯铂酸钾的摩尔比为1:1～10:1，优选为2:1～3:1；进一步优选地，步骤(2)中的反应时间为0.5～3小时，反应温度为室温以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液混合时，在所得纳米金抗菌剂的含金纳米颗粒中，氨基嘧啶类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，优选为1:1，氨基类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，优选为1:1；优选地，所述氨基嘧啶类小分子选自2-巯基-4,6-二氨基嘧啶、2-巯基-4-氨基嘧啶和2,4-二氨基-6-巯基嘧啶中的一种或多种；更优选地，所述氨基类小分子选自胍、二甲双...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋兴宇，孟宏宇，张伟，
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