一种Ag2S@TCPP-UiO-66-NH2光响应纳米抗菌材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于光响应抗菌材料技术领域，具体涉及一种Ag2S@TCPP

【技术实现步骤摘要】
一种Ag2S@TCPP
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NH2光响应纳米抗菌材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光响应抗菌材料
，具体涉及一种Ag2S@TCPP
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NH2抗菌材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]病原菌引起的细菌感染是一个重要的公共卫生问题。随着抗生素和化学杀菌剂的滥用，耐药性细菌变得越来越普遍，这大大增加了医疗成本和死亡率。开发新型、高效的纳米抗菌材料是控制病原菌生长的关键。光响应纳米材料杀菌方式可以分为两种，分别是光动力抗菌(APDT)和光热抗菌(APTT)，APDT主要是通过产生ROS来攻击细菌，而APTT则是通过产生热量使细菌遭到物理性破坏，二者的抗菌作用机理都与传统抗生素不同，具有不易产生耐药性、广谱性等优点。然而在APTT的过程中，产生的较高温度(55
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65℃)会对正常组织造成影响。45℃的低温PTT是保护健康组织免受高温损伤的方式，同时可以增强细胞膜的通透性和对ROS的敏感性，因此构建APTT与APDT的协同抗菌体系可以实现低温APTT，在提高效率的同时减少副作用。但是，由于光热剂和光敏剂的光谱不匹配，通常需要使用两个不同波长的激光源来激活PTT/PDT，不仅治疗过程复杂化，而且随着辐照时间增加，还会对组织造成更大的潜在损伤。根据美国激光安全使用标准(ANSIZ136.1
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2014)，允许使用808nm激光在人体皮肤上长期辐照的最大功率密度为0.33W/cm2。因此，设计出低功率单波长激光可激活的高效安全PTT/PDT协同纳米抗菌材料是我们首要解决的问题。

技术实现思路

[0003]为弥补现有技术的不足，本专利技术的构思如下：
[0004]Ag作为光谱抗菌剂，很早已被人们用于控制感染，但其存在Ag
+
释放速度过快，毒副作用大的缺点，Ag2S是一种金属硫化物，Ag
+
释放缓慢且具有光热性、稳定性和良好的生物相容性，其带隙较窄，约0.9
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1.05eV，是一种在可见光和近红外下都可以用于光催化的半导体材料。MOFs具有比表面积大、结构可控、孔径均匀等独特的物理化学性质，可以作为催化剂的载体，避免纳米催化剂的聚集。UiO
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66作为典型的Zr基MOFs，在光催化的领域受到许多关注，对其进行
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NH2官能团修饰后，可作为可见光驱动的催化剂，但其光催化活性仍然受到载流子快速重组和光利用能力不理想的限制，而光敏剂卟啉的加入可以在很大程度上解决这个问题，进一步提高光催化抑菌效率。因此本专利技术利用一步水热法和化学共沉淀法制备了新型光响应纳米抗菌剂Ag2S@TCPP
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NH2，制备出的Ag2S@TCPP
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NH2具有优异的光热性能和抗菌性能。
[0005]本专利技术提供了一种Ag2S@TCPP
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NH2光催化抗菌材料及其制备方法和应用。
[0006]将具有独特性质的纳米材料作为载体，在上面负载了在可见光和近红外均有吸收的Ag2S纳米粒子，载体用来稳定Ag2S，提高复合材料光热性能，进一步提高整体抑菌效果，实现光热光动力协同抗菌。本专利技术采用的载体是TCPP
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NH2纳米材料，具有高的比表面
积、强光吸收和生物相容性。该纳米材料为70
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150nm不等的、表面不光滑的圆球。
[0007]本专利技术还提供一种Ag2S@TCPP
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NH2光响应抗菌材料在灭活耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和产超广谱β
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内酰胺酶大肠杆菌(ESBLE.coli)中的应用。其用于灭活MRSA和ESBL E.coli的条件为：将Ag2S@TCPP
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NH2加入含有MRSA和ESBLE.coli的菌液中，将菌液置于808nm红外激光器下照射0
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10min。
[0008]进一步地，在上述应用中，一种实施例中：Ag2S@TCPP
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NH2光响应抗菌材料的用量为20μg，MRSA和ESBLE.coli的菌液体积为20μL，菌液的浓度为106CFU/mL。在其他应用实施例中，可按照上述用量比例进行同倍数放大或减小。
[0009]本专利技术同时提供一种Ag2S@TCPP
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NH2光催化抗菌材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010]S1.TCPP的合成
[0011]将4
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羧基苯甲醛和吡咯，超声分散于丙酸中，在黑暗的条件下，热回流一段时间，得到黑色溶液。待溶液冷却，向反应液中加入甲醇，在冰水浴的条件下搅拌。反应结束后，通过抽滤的方法，用甲醇和去离子水分别交替清洗，所得产物在真空干燥箱中干燥，得到的紫色粉末即为TCPP。
[0012]S2.TCPP
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NH2的合成
[0013]TCPP
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NH2采用一步水热法合成。在锥形瓶中，分别加入四氯化锆、2
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氨基对苯二甲酸和S1中合成的TCPP，并加入N,N二甲基甲酰胺溶剂DMF和冰乙酸，超声至完全溶解后转移至反应釜中，反应结束后，待反应釜自然冷却，离心收集样品，并分别用DMF和甲醇交替清洗，将收集到的固体在真空干燥箱中干燥，得到的淡紫色粉末即为TCPP
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NH2。TCPP
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NH2的活化：为了置换出在反应过程中未反应掉的TCPP，将TCPP
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NH2分散在DMF中，热回流后离心收集固体；为了置换出在TCPP
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NH2孔道内的N,N二甲基甲酰胺，将样品在甲醇中浸泡且按时更换甲醇。
[0014]S3.Ag2S@TCPP
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NH2的合成
[0015]Ag2S@TCPP
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ag2S@TCPP
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NH2光催化抗菌材料，其特征在于，该光催化抗菌材料为70
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150nm不等的、表面不光滑的圆球。2.一种Ag2S@TCPP
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66
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NH2光催化抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.TCPP的合成将4
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羧基苯甲醛和吡咯，超声分散于丙酸中，在黑暗的条件下，热回流一段时间，得到黑色溶液，待溶液冷却，向反应液中加入甲醇，在冰水浴的条件下搅拌，反应结束后，通过抽滤的方法，用甲醇和去离子水分别交替清洗，所得产物在真空干燥箱中干燥，得到的紫色粉末即为TCPP；S2.TCPP
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NH2的合成TCPP
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NH2采用一步水热法合成，在锥形瓶中，分别加入四氯化锆、2
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氨基对苯二甲酸和S1中合成的TCPP，并加入N,N二甲基甲酰胺溶剂DMF和冰乙酸，超声至完全溶解后转移至反应釜中，反应结束后，待反应釜自然冷却，离心收集样品，并分别用DMF和甲醇交替清洗，将收集到的固体在真空干燥箱中干燥，得到的淡紫色粉末即为TCPP
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NH2；TCPP
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NH2的活化：将TCPP
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NH2分散在DMF中，热回流后离心收集固体；再将样品在甲醇中浸泡且按时更换甲醇；S3.Ag2S@TCPP
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NH2的合成采用化学沉淀法合成，首先，将TCPP
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NH2在超声的条件下分散于去离子水中，随后在分散液中加入AgNO3，在黑暗条件下搅拌，然后将溶解在去离子水中的Na2S
·
9H2O缓慢滴加到上述分散液中，在黑暗条件下继续搅拌，反应结束后，将溶液经去离子水和无水乙醇洗涤，干燥得到Ag2S@TCPP
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NH2。3.如权利要求2所述的一种Ag2S@TCPP
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NH2光催化抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1.TCPP的合成的具体步骤为：称取3.04
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6.08g的4
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羧基苯甲醛和1.4
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2.8g的吡咯，超声分散于75
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150mL的丙酸中，在黑暗的条件下，100
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135℃热回流2
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4h，得到黑色溶液，待溶液冷却至室温，向反应液中加入100
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200mL的甲醇，在冰水浴的条件下搅拌30
‑
60min，反应结束后，通过抽滤的方法，用甲醇和去离子水分别交替清洗三遍，所得产物在真空干燥箱中，80℃干燥12
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24h，得到的紫色粉末即为TCPP。4.如权利要求2所述的一种Ag2S@TCPP
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NH2光催化抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2.TCPP
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NH2的合成的具体步骤为：在锥形瓶中，分别称取46
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92mg的四氯化锆、35.8
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71.6mg的2
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氨基对苯二甲酸和15.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳梅，胡欣，尚静，邵文惠，金黎明，权春善，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：