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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学与纳米材料,具体涉及医用杀菌纳米材料,特别是涉及一种金钯铂纳米酶杀菌剂及其制备与应用。
技术介绍
1、由耐药细菌引起的感染是全世界面临的重大健康问题,其中,以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant staphylococcus aureus,mrsa)为代表的超级耐药细菌感染是临床上常见的传染性较强的细菌感染。抗生素治疗细菌感染是临床上常用的方法,但是抗生素的长期使用导致了细菌耐药性的增强和超级耐药细菌的出现,严重威胁人类健康。因此,迫切需要寻找一种新的杀菌剂来对抗耐药细菌感染。
2、纳米酶能通过催化活性氧(reactive oxygen species,ros)的生成来发挥杀菌作用,将其作为新型杀菌剂的研究已有报道。其中,一种具有代表性的单金属纳米酶,例如金纳米酶,具有类过氧化物纳米酶活性,能催化过氧化氢生成羟基自由来杀菌。但是,单金属纳米酶的杀菌功效仍受到催化活性不足的限制。此外,类过氧化物纳米酶在用于杀菌治疗时,需要外加过氧化氢,存在皮肤顺应性和体内杀菌受限的问题。同时,纳米酶作为人工纳米材料,其催化活性受多种因素的影响。其中,纳米材料的组成结构在纳米酶的催化活性高低中起到了关键性作用。相比于单原子金属纳米酶来说,多元金属纳米酶具有多金属协同增强纳米酶内部的电子转移,同时发挥多种金属的不同酶活性,即集多酶活性于一身,并且各酶活性之间能巧妙地构成级联反应系统,实现中间产物的自给自足,并构成反应的闭环,使纳米酶的催化能力更强、杀菌效率更高。因此,可以基于多元金属纳米酶
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种金钯铂纳米酶杀菌剂及其制备与应用,用于解决现有技术中单原子金属纳米酶结构导致的催化活性受限导致的杀菌功效差、皮肤顺应性和体内杀菌受限的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种金钯铂纳米酶杀菌剂,包括金钯铂纳米酶,所述杀菌剂中金钯铂纳米酶的浓度≦20.83μg/ml;所述杀菌剂具有广谱杀菌性能。
3、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
4、1、本专利技术提供的金钯铂纳米酶杀菌剂,具有类过氧化物酶和类氧化酶双酶催化活性,能通过双酶级联反应催化底物生成多种自由基进行杀菌,具体表现为金钯铂纳米酶将类氧化酶催化氧气生成过氧化氢的能力与类过氧化物酶催化过氧化氢生成羟基自由基的能力结合起来,形成级联酶催化体系,提高了纳米酶的催化性能,实现了高效杀菌效果。该纳米酶具有高效的酶活性,同时集多酶活性于一身,且各酶活性之间能巧妙地构成级联反应系统,实现中间产物的自给自足,并构成反应的闭环,极大程度改善了单金属纳米酶催化活性受限的问题。
5、2、本专利技术提供的金钯铂纳米酶杀菌剂不仅能高效杀菌,还具有良好的生物相容性,适用于体内外的杀菌治疗,改善了患者皮肤顺应性。
6、3、本专利技术提供的金钯铂纳米酶杀菌剂是通过“蚀刻-再生”的合成策略制备而成的,通过简单地改变金种子溶液的用量,即可制备出具有多层结构的金钯铂纳米酶杀菌剂,制备方法简单,成本较低,为避免耐药性产生和临床上耐药菌治疗提供了一种极具前景的选择。
7、进一步,所述金钯铂纳米酶的浓度为7.0~31.25μg/ml,优选为7.81~20.83μg/ml。
8、进一步,所述金钯铂纳米酶呈球形轮廓,平均尺寸为40~110nm,优选为40~50nm。
9、进一步,所述杀菌剂还包括溶剂,所述溶剂选自水、醋酸/醋酸钠缓冲液和磷酸盐缓冲液中的至少一种。
10、进一步,所述金钯铂纳米酶的制备方法包括如下步骤:
11、a1、基于种子介导生长法合成金种子,并配制成酒红色的金种子溶液;
12、a2、将所述金种子溶液与十六烷基三甲基氯化铵溶液、钯盐溶液、铂盐溶液、还原剂溶液混合,于50~70℃静置陈化;陈化结束后离心收集产物,将产物洗涤后获得所述金钯铂纳米酶。
13、进一步,所述步骤a1基于种子介导生长法合成金种子,并配制成酒红色的金种子溶液的过程包括如下步骤:
14、a11、将金盐溶液与十六烷基三甲基溴化铵溶液混合后,加入冰冷的还原剂溶液,溶液立即变成棕色,即得初始的小金种子溶液;
15、a12、将金盐溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液、还原剂溶液混合后,加入初始的小金种子溶液,静置,然后离心收集产物,将产物分散在水中,获得酒红色的金种子溶液。
16、进一步,所述步骤a11和a12中,所述还原剂选自硼氢化钠、抗坏血酸和柠檬酸钠中的至少一种。
17、进一步,所述步骤a11中,金盐溶液中的金离子、十六烷基三甲基溴化铵溶液与还原剂溶液的摩尔比为2~3:800~1200:4~8。
18、进一步,所述步骤a11中,所述冰冷的还原剂溶液为4℃或经过冰水浴的还原剂溶液。
19、进一步,所述步骤a12中,金盐溶液中的金离子、十六烷基三甲基溴化铵溶液与还原剂溶液的摩尔比为1~3:600~1000:200~400。
20、进一步,所述步骤a12中,静置时间为20~40min。
21、进一步,所述步骤a12中,离心时间为60~80min,转速为14000~20000rpm。
22、进一步,所述步骤a2中,金种子溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液、钯盐溶液中的钯离子、铂盐溶液中的铂离子与还原剂溶液的摩尔比为0.05~1.2:30~50:1:1:80~120。
23、进一步,所述步骤a2中,陈化时间为2~4h。
24、进一步,所述步骤a2中,离心时间为8~15min,转速为14000~20000rpm。
25、进一步,所述步骤a2中,所述还原剂选自硼氢化钠、抗坏血酸和柠檬酸钠中的至少一种。
26、本专利技术第二方面提供一种根据第一方面所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的制备方法,包括如下步骤:
27、b1、基于种子介导生长法合成金种子,并配制成酒红色的金种子溶液;
28、b2、将所述金种子溶液与十六烷基三甲基氯化铵溶液、钯盐溶液、铂盐溶液、还原剂溶液混合,于50~70℃静置陈化;陈化结束后离心收集产物,将产物洗涤后获得所述金钯铂纳米酶;
29、b3、将所述金钯铂纳米酶加入溶剂中,配制成所述杀菌剂。
30、进一步,所述步骤b1基于种子介导生长法合成金种子,并配制成酒红色的金种子溶液的过程包括如下步骤:
31、b11、将金盐溶液与十六烷基三甲基溴化铵溶液混合后,加入冰冷的还原剂溶液,溶液立即变成棕色,即得初始的小金种子溶液;
32、b12、将金盐溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液、还原剂溶液混合后,加入初始的小金种子溶液,静置,然后离心收集产物,将产物分散在水中,获得酒红色的金种子溶液。
33、进一步,所述步骤b11和b12中,所述还原剂选自本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于,包括金钯铂纳米酶,所述杀菌剂中金钯铂纳米酶的浓度≦20.83μg/mL;所述杀菌剂具有广谱杀菌性能。
2.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述金钯铂纳米酶的浓度为7.0~20.83μg/mL。
3.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述金钯铂纳米酶呈球形轮廓,平均尺寸为40~110nm。
4.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述杀菌剂还包括溶剂,所述溶剂选自水、醋酸/醋酸钠缓冲液和磷酸盐缓冲液中的至少一种。
5.一种根据权利要求1~4任一项所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的制备方法,其特征在于:所述步骤B1基于种子介导生长法合成金种子,并配制成酒红色的金种子溶液的过程包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的制备方法,其特征在于:所述步骤B11和B12中,工艺条件选自以下①至⑥中的至少一个:
8.根据权利要求5
9.根据权利要求1~4任一项所述的金钯铂纳米酶杀菌剂和/或根据权利要求5~8任一项所述的方法制备得到的金钯铂纳米酶杀菌剂在作为或制备用于治疗细菌感染引发的疾病的药物和/或杀菌剂中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述用于治疗细菌感染引发的疾病的药物和/或杀菌剂应用于体内杀菌。
...【技术特征摘要】
1.一种金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于,包括金钯铂纳米酶,所述杀菌剂中金钯铂纳米酶的浓度≦20.83μg/ml;所述杀菌剂具有广谱杀菌性能。
2.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述金钯铂纳米酶的浓度为7.0~20.83μg/ml。
3.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述金钯铂纳米酶呈球形轮廓,平均尺寸为40~110nm。
4.根据权利要求1所述的金钯铂纳米酶杀菌剂,其特征在于:所述杀菌剂还包括溶剂,所述溶剂选自水、醋酸/醋酸钠缓冲液和磷酸盐缓冲液中的至少一种。
5.一种根据权利要求1~4任一项所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的金钯铂纳米酶杀菌剂的...
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