[發(fā)明專利]一種抗菌納米銀溶膠的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910243798.1
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101731272A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王常勇;楊桂利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01P1/00;B22F9/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌納米銀溶膠的制備 方法。

發(fā)明背景

銀及銀化合物的抗菌應(yīng)用已經(jīng)有很長的歷史了，可是直到20世紀(jì)初人們才 發(fā)現(xiàn)銀膠體的抗菌活性?？股仡愃幬锏陌l(fā)現(xiàn)一度使該領(lǐng)域的發(fā)展陷入停滯狀 態(tài)，然而隨著病原微生物對抗生素耐藥性的不斷增強(qiáng)，人們又重新開始關(guān)注銀 膠體的生物效應(yīng)。納米銀膠體對某些菌株的抗菌效果可以與抗生素相媲美。目 前，納米銀已經(jīng)成功應(yīng)用于創(chuàng)傷修復(fù)、抗菌織物等實(shí)驗(yàn)研究。此外，納米銀在 環(huán)境保護(hù)、紡織服飾、水果保鮮和食品衛(wèi)生領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。

納米銀的抗菌作用機(jī)制還不是很明確，迄今為止，有多種機(jī)制用來解釋納 米銀的抗菌特性：(1)納米銀吸附到細(xì)胞膜表面改變細(xì)胞膜的特性。納米銀顆粒 可以使脂多糖分子降解，通過形成凹陷在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)聚積，最終導(dǎo)致細(xì)胞膜的 滲透性崩解(Sondi，I.等，2004，J.Coll.Inter.Sci.275(1)，177-182)。(2)納米銀 顆粒穿透進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞造成DNA損傷，阻止DNA的復(fù)制。(3)納米銀溶解釋放出 抗菌銀離子，銀離子可以與細(xì)菌蛋白質(zhì)中的巰基相互作用，導(dǎo)致呼吸酶的失活 和活性氧的產(chǎn)生。(Morones，J.R.等，2005，Nanotechnology，16(10)，2346-2353)。 納米銀溶膠的抗菌性能與納米銀的粒徑大小、均一程度、濃度及穩(wěn)定性等具有 直接關(guān)系。利用化學(xué)還原法制備納米銀，常用的還原劑有檸檬酸鈉、葡萄糖、 多元醇、過氧化氫、硼氫化物、水合肼等。已有研究表明，使用強(qiáng)還原劑(如 硼氫化物)可以在一定程度上形成小的單分散顆粒，但是反應(yīng)中大顆粒的產(chǎn)生 卻難以控制。弱還原劑(如檸檬酸鹽)的使用可以減緩反應(yīng)速率，但是顆粒的 分散度卻比較差。有機(jī)還原劑進(jìn)行熱還原的方法簡單，但是所制備的納米銀溶 膠穩(wěn)定性不好。Siddhartha?Shrivastava等利用葡萄糖和水合肼組成的混和還原劑 來還原制備納米銀，通過提高納米銀的穩(wěn)定性而增強(qiáng)了其抗菌能力(Siddhartha Shrivastava等，2007，Nanotechnology，18：225103)。但是從其文章中的結(jié)果來看， 所制備的納米銀溶膠分散性較差，且粒徑分布不夠均一。

納米銀用于治療應(yīng)用，其穩(wěn)定性是一個(gè)重要問題。先前的研究表明，納米 銀顆粒在溶液中是不穩(wěn)定的，當(dāng)它的平均粒徑大于40nm或在高濃度狀態(tài)下就 容易發(fā)生聚集。通過對納米銀進(jìn)行修飾來提高其抗菌性能的研究也早有報(bào)道， 主要的修飾劑包括表面活性劑、SDS、吐溫80、聚合物、PVP360等。經(jīng)過SDS 修飾的納米銀的抗菌活性明顯加強(qiáng)，而利用吐溫80修飾的納米銀的抗菌性能卻 沒有明顯改變。SDS對納米銀的穩(wěn)定作用比吐溫80要好，因此其抗菌性能更 強(qiáng)。另外，SDS是一種離子型表面活性劑，可以滲透或破壞細(xì)胞壁尤其是對革 蘭氏陽性菌。相反，土溫80是非離子型表面活性劑，不能與細(xì)菌的細(xì)胞壁發(fā)生 作用。對于PVP修飾的納米銀顆粒，其抗菌性能改善是明顯的，因?yàn)榫酆衔飳? 納米銀的穩(wěn)定作用是最好的。但是這些高分子修飾劑或保護(hù)劑很難滿足綠色生 產(chǎn)的要求，而且還可能會(huì)對人體產(chǎn)生毒害作用。

中國發(fā)明專利CN1653907A公開的以高聚物為穩(wěn)定劑的納米銀溶液和納米 銀粉的制備方法，成功地以淀粉、殼聚糖、纖維素衍生物等為穩(wěn)定劑進(jìn)行了納 米銀溶液的制備。但是這些高聚物有的水溶性較差，對納米銀的保護(hù)作用有限， 因此無法合成較高濃度的納米銀溶膠。而且有研究表明，淀粉與納米銀顆粒之 間的粘合作用是比較弱的，在較高溫度下可以發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變使合成顆粒分離。

中國發(fā)明專利CN1903946A公開的一種高分散納米銀顆粒的制備方法，它 以多元醇為還原劑及溶劑在高分子保護(hù)劑存在的情況下還原制得高分散的納米 銀顆粒。但實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，其制備的納米銀的穩(wěn)定性較差，放置一段時(shí)間后納 米銀溶膠中會(huì)有黑色粉狀沉淀產(chǎn)生。

從納米銀的研究應(yīng)用來看，我們有必要尋找一種優(yōu)良的、可靠的納米銀合 成方法，提高納米銀溶膠的均一性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)納米銀的抗菌性能，以滿足 人們對納米銀的各種應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗菌納米銀溶膠的制備方法。本方法制備的納米 銀溶膠具有高濃度、高穩(wěn)定、高分散性，而且其抗菌性也有明顯增強(qiáng)。

一種高效抗菌納米銀溶膠的制備方法，按照如下操作步驟進(jìn)行：