一种抗菌纳米材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌纳米材料及其制备方法，该纳米材料包括多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒和纳米银颗粒；所述纳米银颗粒原位负载在多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面。本发明专利技术使用多酚将玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面功能改性，并且将多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒作为分散剂、稳定剂和还原剂，使纳米银均匀负载在多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒上。本发明专利技术中的抗菌纳米材料具有优异的抗菌性能，在低浓度的情况下对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌有优异的杀菌效果，对耐药菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌同样有较好的抑菌效果。好的抑菌效果。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌纳米材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，具体涉及一种抗菌纳米材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着抗生素的大量使用所引起的耐药细菌的发生率越来越高，微生物特别是耐药细菌的感染和广泛的传播对人类的健康构成了严重威胁。其中，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是最危险的耐药细菌之一，可引起局部皮肤感染、肺炎、心包炎、败血症，甚至死亡。在这种情况下，探索开发不会引起细菌耐药性并且对环境无害的抗菌材料至关重要。
[0003]金属的抗菌性能已被广泛研究，其特点是能够靶向杀死多种微生物、抑制耐药菌株的发展，是一种有效的抗菌材料，其中纳米银是最早发现且研究最全面的金属抗菌材料之一，银纳米颗粒可以破坏细胞膜，并与蛋白质和酶相互作用进行杀菌，其已被证实对革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌、真菌和病毒都有抑制效果，具有广谱杀菌功效。然而，纳米银由于其较高的表面能而非常容易聚集和氧化，这削弱了其抗菌活性，并且纳米银的还原通常是使用有毒的还原剂，包括硼氢化钠、甲醛和肼等，这些有毒的还原剂易对活细胞产生危害。以上问题都极大的限制了纳米银的广泛开发和应用。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种抗菌纳米材料，该抗菌纳米材料是以玉米醇溶蛋白纳米颗粒作为纳米银的载体防止纳米银聚集，常见的无毒的多酚作为还原剂和稳定剂，将银离子还原成纳米银，本专利技术中的抗菌纳米材料对大肠杆菌甚至耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌效果显著。
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种抗菌纳米材料的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]本专利技术的第一个方面提供了一种抗菌纳米材料，该纳米材料包括多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒和纳米银颗粒；所述纳米银颗粒原位负载在多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面。本专利技术采用多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒原位负载纳米银颗粒，多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒上的多酚基团具有粘附作用和还原作用，多酚基团的粘附作用可以避免纳米银颗粒脱离负载，多酚基团的还原作用可以避免纳米银颗粒的氧化，同时本专利技术中的纳米材料在制备时是通过多酚基团对银离子进行还原成纳米银颗粒，进而原位负载在多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒上。
[0008]优选地，所述纳米材料的粒径为70～100nm；进一步优选地，所述纳米材料的粒径为90～100nm。
[0009]优选地，所述纳米银的粒径为5～20nm。
[0010]优选地，所述纳米银的负载量为0.7％
‑
0.9％；进一步优选地，所述纳米银的负载量为0.788％
‑
0.896％。
[0011]优选地，所述抗菌纳米材料对大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抑菌率均
为100％。
[0012]本专利技术的第二个方面在于提供本专利技术第一个方面提供的抗菌纳米材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0013]S1：将玉米醇溶蛋白纳米颗粒与多酚试剂反应，制得多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒；
[0014]S2：将多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐混合反应，制得所述抗菌纳米材料。
[0015]优选地，所述多酚试剂包括原花青素、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子酸、葡萄籽提取物中的至少一种。本专利技术中的多酚试剂作为还原剂和稳定剂，首先对玉米醇溶蛋白纳米颗粒进行改性，使玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面带有酚羟基，然后玉米醇溶蛋白纳米颗粒上的酚羟基对银盐进行还原，银离子在玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面被原位还原为纳米银并稳定的负载在玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面，从而制得本专利技术中的抑菌纳米材料。玉米醇溶蛋白纳米颗粒作为载体，实现纳米银的负载，同时也可以防止纳米银的聚集和被氧化，保证纳米银的抗菌性能，使抗菌纳米材料可以在4℃的环境下保存3个月以上。
[0016]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒是采用反溶剂沉淀法制备。
[0017]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备方法为：使用乙醇水溶液将玉米醇溶蛋白溶解，制得玉米醇溶蛋白乙醇水溶液；将玉米醇溶蛋白乙醇水溶液与水混合，将玉米醇溶蛋白沉淀出来，然后除去乙醇和部分的水，得到玉米醇溶蛋白纳米颗粒水溶液。
[0018]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备方法中，乙醇水溶液中乙醇的体积分数为70～90％。
[0019]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备方法中，玉米醇溶蛋白在乙醇水溶液中的质量浓度为3％
‑
6％。
[0020]优选地，所述将玉米醇溶蛋白乙醇水溶液与水混合步骤中，玉米醇溶蛋白乙醇水溶液与水的比例为1:(2～3)。
[0021]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒水溶液中玉米醇溶蛋白纳米颗粒的质量分数为2～4％。
[0022]优选地，所述玉米醇溶蛋白纳米颗粒的制备方法中，所述除去乙醇和部分的水的步骤采用旋转蒸发仪进行。
[0023]优选地，所述旋转蒸发仪的温度为40～50℃，转速为100～150rpm/min。
[0024]优选地，所述银盐包括硝酸银。
[0025]优选地，所述步骤S1具体为：将多酚水溶液与玉米醇溶蛋白纳米颗粒混合反应后，透析，得到多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒。
[0026]优选地，所述步骤S2具体为：将多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐溶液混合反应，然后透析，制得所述抗菌纳米颗粒。
[0027]优选地，所述步骤S1和/或步骤S2中的透析步骤是在水中进行。
[0028]优选地，所述步骤S1和/或步骤S2中的透析步骤是在避光下进行。
[0029]优选地，所述步骤S1和/或步骤S2中的透析时间为24～48h。
[0030]优选地，所述步骤S1和/或步骤S2中的透析温度为3～6℃；进一步优选地，所述步骤S1和/或步骤S2中的透析温度为4℃。
[0031]优选地，所述多酚水溶液中多酚的质量浓度为0.1～0.8％。
[0032]优选地，所述步骤S2中多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐的质量比为(216～706):10；进一步优选地，所述步骤S2中多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐的质量比为(250～650):10；再进一步优选地，所述步骤S2中多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐的质量比为(300～600):10。
[0033]优选地，所述步骤S2中参与反应的银离子的浓度为0.5
‑
3mmol/L。
[0034]优选地，所述多酚试剂与玉米醇溶蛋白纳米颗粒的质量比为(5～20)：100；进一步优选地，所述多酚试剂与玉米醇溶蛋白纳米颗粒的质量比为(10～20)：100。
[0035]优选地，所述步骤S1中的反应时间为24～36h；进一步优选地，所述步骤S1中的反应时间为24～30h；再进一步优选地，所述步骤S1中的反应时间为24～28h。
[0036]优选地，所述步骤S1中的反应是在避光条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌纳米材料，其特征在于：该纳米材料包括多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒和纳米银颗粒；所述纳米银颗粒原位负载在多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒表面。2.根据权利要求1所述的抗菌纳米材料，其特征在于：所述纳米材料的粒径为70～100nm。3.根据权利要求1所述的抗菌纳米材料，其特征在于：所述纳米银的粒径为5～20nm。4.根据权利要求1或3所述的抗菌纳米材料，其特征在于：所述纳米银的负载量为0.788％
‑
0.896％。5.权利要求1～4任一项所述的抗菌纳米材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：S1：将玉米醇溶蛋白纳米颗粒与多酚试剂反应，制得多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒；S2：将多酚改性的玉米醇溶蛋白纳米颗粒与银盐混合反应，制得所述抗菌纳米材料。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：尹寿伟，刘霞，黄小楠，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：