一种ε-聚赖氨酸的棒状纳米化方法及其ε-聚赖氨酸纳米颗粒的应用技术

本发明专利技术公开了一种ε

【技术实现步骤摘要】
一种
ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法及其
ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒的应用


[0001]本专利技术涉及ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒
，尤其涉及一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法及其ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒的应用。

技术介绍

[0002]ε
‑
聚赖氨酸是一种基于酰胺键链接赖氨酸ε
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氨基和羧基构成的生物多肽，常由链霉菌分泌获得，当ε
‑
聚赖氨酸分子量在3600
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4300之间时，其抑菌活性最好，当分子量低于1300时，ε
‑
聚赖氨酸失去抑菌活性。受赖氨酸分子结构影响，ε
‑
聚赖氨酸分子结构中含有大量氨基并可通过与细菌细胞膜主动吸附，降低细胞膜流动性导致细菌菌体破裂，最终造成细菌死亡，这种基于物理相互作用的抗菌行为使ε
‑
聚赖氨酸表现出良好的广谱抗菌性，尤其是对革兰氏阳性菌、阴性菌以及某些支原体、衣原体。故这种聚多肽常用做食品防腐剂并在日本、中国等地广泛使用，但是对其除食品防腐剂外的其他功用研究较少。
[0003]目前聚赖氨酸还可以制成多聚赖氨酸
‑
硅纳米颗粒(朱诗国等.“一种新型的非病毒DNA传递载体:多聚赖氨酸
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硅纳米颗粒.”科学通报2002.)、多聚赖氨酸淀粉纳米颗粒(公开号：CN1462763A)作为基因载体进行应用，但是制备这些聚赖氨酸纳米颗粒时，均利用的是聚赖氨酸与阴离子型纳米颗粒之间的电荷相互作用合成，且均采用为α构型聚赖氨酸，分子量均在75000以上。目前将ε
‑
聚赖氨酸采用静电相互作用或复配协同作用制备相关药剂应用到农业相关领域虽然已有报道，但是实际运用到农业生产上仍未实现，其原因主要是成本高、实用性差。ε
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聚赖氨酸的市场价格在2
‑
6元/克不等，按平均40
‑
60L/亩的田间给药量算，平均1亩地喷药1次的聚赖氨酸抗病成本最高可达720元，对于农业生产来讲成本极其高昂。除此之外，聚赖氨酸的叶面粘附性差，易被雨水冲刷流失适应性差，且聚赖氨酸在碱性条件下，如施用硝基复合肥、草木灰等碱性肥料时或存在阴离子化合物，如偏磷酸时，其抑菌性和抗噬菌体性减弱，实用性较差。因此，ε
‑
聚赖氨酸在农业病害防治中的应用关键在于在保持聚赖氨酸抗菌效果的同时降低聚赖氨酸用量。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术的目的是提供一种ε
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聚赖氨酸的棒状纳米化方法及其ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒的应用，解决目前ε
‑
聚赖氨酸在农业病害防治中成本高、抗菌效果差的问题。
[0005]本专利技术同过以下技术方案解决上述问题：
[0006]一种ε
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聚赖氨酸的棒状纳米化方法，所述方法为：
[0007](1)将凹凸棒土或膨润土制备成1
‑
5％w/v浓度的水分散液，随后通过均质机分散15
‑
30min至稳定悬浮，得到悬浮水分散液；
[0008](2)将聚赖氨酸溶于水后在搅拌的条件下缓慢加入悬浮水分散液，搅拌2
‑
4h后离心收集、干燥得到棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒。
[0009]本专利技术是利用聚赖氨酸与凹凸棒土或膨润土表面二价离子与酰胺键的螯合作用
制得棒状纳米化的ε
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聚赖氨酸纳米颗粒。利用凹凸棒土或膨润土棒状纳米材料对细菌表面的主动吸附，增加聚赖氨酸对菌体表面的吸附和破坏能力，同时棒状纳米聚赖氨酸也可有效提高聚赖氨酸进入植物体概率，进而提高聚赖氨酸诱抗性能，最终获得远优于未纳米化的聚赖氨酸病害防治性能。
[0010]进一步，所述聚赖氨酸与凹凸棒土或膨润土的质量比为(1
‑
5):40。
[0011]ε
‑
聚赖氨酸与凹凸棒土或膨润土结合后制成棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒，显著的降低了ε
‑
聚赖氨酸的用量，降低了使用成本。
[0012]进一步，所述均质机的转速为13000
‑
20000rpm。
[0013]进一步，对棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒进行改性处理，所述改性处理包括以下原料：精氨酸、甜菜碱、氯化钙、鱼精蛋白、明胶、棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒。
[0014]进一步，所述原料包括以下质量份：0.8
‑
1.2份精氨酸、0.5
‑
1份甜菜碱、0.2
‑
0.4份氯化钙、0.2
‑
0.5份鱼精蛋白、0.1
‑
0.2份明胶、10
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12份棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒。
[0015]进一步，所述改性处理的步骤如下：
[0016](1)将氯化钙与水混合，搅拌均匀后得到35wt％的氯化钙溶液，加热至30
‑
35℃后加入棒状ε
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聚赖氨酸纳米颗粒，得到ε
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聚赖氨酸纳米颗粒水分散液，保温待用；
[0017](2)将精氨酸、甜菜碱与鱼精蛋白混合加入到ε
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聚赖氨酸纳米颗粒水分散液中，超声振荡10
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15min后加入明胶，加热至50
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55℃，搅拌15
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20min后进行冷冻干燥，取出后得到改性后的棒状ε
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聚赖氨酸纳米颗粒。
[0018]本专利技术还公开了所述棒状ε
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聚赖氨酸纳米颗粒或改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒在防治抗茄科植物细菌性叶部病害中的应用。
[0019]本专利技术通过纳米化后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒或改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒具有良好的抗菌和诱抗性能，较未纳米化的聚赖氨酸抗菌性增效可达5倍以上，大大降低了聚赖氨酸田间病害防治的用量及成本，有助于聚赖氨酸在田间病害防治中的应用。尤其是改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒能显著增加聚赖氨酸的叶面粘附性，且扩大了聚赖氨酸的使用范围，与碱性肥料同时施用也不会降低药效，提高防治效果，增加田间施用的实用性。
[0020]进一步，所述棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒或改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒在番茄斑疹病防治中的应用。
[0021]进一步，所述棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒或改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒在农药上的应用。
[0022]进一步，所述所述棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒或改性后的ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒与水混用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，其特征在于，所述方法为：(1)将凹凸棒土或膨润土制备成1
‑
5％w/v浓度的水分散液，随后通过均质机分散15
‑
30min至稳定悬浮，得到悬浮水分散液；(2)将聚赖氨酸溶于水后在搅拌的条件下缓慢加入悬浮水分散液中，搅拌2
‑
4h后离心收集、干燥得到棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，其特征在于，所述聚赖氨酸与凹凸棒土或膨润土的质量比为(1
‑
5):40。3.根据权利要求1所述的一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，其特征在于，所述均质机的转速为13000
‑
20000rpm。4.根据权利要求1所述的一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，其特征在于，对棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒进行改性处理，所述改性处理包括以下原料：精氨酸、甜菜碱、氯化钙、鱼精蛋白、明胶、棒状ε
‑
聚赖氨酸纳米颗粒。5.根据权利要求4所述的一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，其特征在于，所述原料包括以下质量份：0.8
‑
1.2份精氨酸、0.5
‑
1份甜菜碱、0.2
‑
0.4份氯化钙、0.2
‑
0.5份鱼精蛋白、0.1
‑
0.2份明胶、10
‑
12份棒状ε
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聚赖氨酸纳米颗粒。6.根据权利要求5所述的一种ε
‑
聚赖氨酸的棒状纳米化方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长丹，朱鑫，马小舟，孙现超，冉茂，徐小洪，孙胡莲，田绍锐，刘维娜，穆艳玲，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：