[發明專利]銀∕富勒烯納米復合材料的制備及其作為抗菌劑的應用

有效

• 申請號: 201310256770.8
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103329893A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 史進進;張振中;高君;余曉媛;劉艷;劉瑞瑗;馬柔柔;張靜
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: A01N25/08
• 分類號: A01N25/08;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本發明涉及化學，特別是一種銀∕富勒烯納米復合材料的制備及其作為抗菌劑的應用。

背景技術

作為碳元素的第三種同素異形體富勒烯家庭的發現，是上世紀自然科學發展史最重要的突破之一。Kroto等三人也因為他們在富勒烯研究中開創性的工作而榮獲1996年諾貝爾化學獎。富勒烯是由60個碳原子組成的球形分子，包含12個五元環和20個六元環，直徑為0.71nm。富勒烯以其獨特的結構和性質倍受人們重視，近十年來，幾乎全世界所有著名大學和研究所的科學家都進行了與富勒烯有關的研究。它已成為當今物理、化學、材料及生命科學研究者共同關心的課題。富勒烯分子的重要科學意義，被美國《Science》雜志評為1991年的“明星分子”。

由于銀具有高效、安全、殺菌譜廣、耐熱性、無耐藥性和高選擇性等優點，很久以來，人們就開始使用銀制品和器具進行消毒，隨著納米科技的崛起和發展，納米銀開始進入人們的日常生活，現在已經被廣泛應用在醫療保健和食品衛生領域。已經有研究證明了銀納米材料對一些生物體活性有抑制作用：（a)細菌，如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌，表皮葡萄球菌，腸膜明串珠菌、枯草桿菌、產期腸桿菌、肺炎桿菌等；(b)真菌，如黑曲霉菌、白色念珠菌、酵母菌、須毛發菌和桔青霉菌；(c)病毒，如肝炎B，HIV-1和合胞病毒等。

納米銀的殺菌機理存在三種，包括:（1）納米銀顆粒可以釋放出銀離子，銀離子可以穿透細胞壁進入細胞內，與微生物體內的蛋白質、核酸中存在的琉基、氨基等含硫、氮的官能團發生反應，破壞酶和遺傳物質的活性，從而破壞ATP的產生和DNA的正常復制，引起細菌死亡;?（2）納米銀可以產生高氧化性的活性氧基團，像超氧離子、過氧化氫和氫氧自由基等，與細菌體內的物質發生反應氧化反應，引起細菌死亡；（3）納米銀顆粒本身可以吸附并在細菌細胞壁表面富集，引起菌體細胞裂解。但是，納米銀在水溶液中很容易發生團聚現象，使得殺菌效果大大削弱；安全問題或者說是回收問題，就是在殺死水體中的細菌以后，納米顆粒要進行有效地回收，這樣才不會引起新的污染。但目前尚未見有這方面技術的公開報導。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種銀∕富勒烯納米復合材料的制備及其作為抗菌劑的應用，可有效避免納米銀顆粒之間的團聚，利于被多孔陶瓷濾膜截流，實現回收再利用，以及作為藥物載體，實現在抗菌劑中的應用問題。

本發明解決的技術方案是，銀∕富勒烯納米復合材料是在富勒烯分子上通過化學鍵連接納米銀顆粒，其納米銀與富勒烯的質量比為1-8︰1，富勒烯為C₆₀富勒烯，其制備方法是：

1）將富勒烯40-60mg溶解于40-60mL的溶劑A中，加入還原試劑240-360mg，氮氣保護，室溫下以200-300r/min攪拌0.5-1h后，加入溴代丙二酸二乙酯0.16-0.24mL，氮氣保護下以200-300r/min繼續攪拌4-6h，過二氧化硅色譜柱，用0.22μm微孔濾膜抽濾，收集濾液，旋轉蒸發除去溶劑A，在20-60℃真空干燥24-56h，得二取代C₆₀丙二酸酯衍生物；

所述的溶劑A為甲苯，還原試劑為氫化鈉，檸檬酸，氫化鋰鋁，硼氫化鈉中的一種；

2）將二取代C₆₀丙二酸酯衍生物40-60mg溶于20-36mL的溶劑A中，加入還原試劑144-216mg，氮氣保護，在75-85℃下攪拌進行水解反應10-12h后，除去溶劑A，加入質量分數為38%的濃鹽酸10-24mL分散，再加入超純水30-50mL稀釋，用0.22μm微孔濾膜抽濾，得濾餅，濾餅置入到40-60mL的溶劑B中超聲分散，再用0.22μm微孔濾膜抽濾得到濾液，旋轉蒸發除去溶劑B，在20-60℃下真空干燥24-56h，得二取代C₆₀丙二酸衍生物；

所述的溶劑B為甲醇，乙醇，丙酮中的一種；

3）將濃度為0.25?mg/ml的二取代C₆₀丙二酸衍生物水混懸液50-100?mL逐滴加入到濃度為10?mmol/L的硝酸銀溶液12-25?mL中，超聲混合30-60min后，得混合液，再將混合液轉移至水浴中，水溫為65-75℃，在300-400r/min的攪拌下，逐滴加入12-25mL的溶劑C反應10-15min，在10000-12000?r/min離心10-15?min得固體物，固體物每次用20-30?mL水洗滌3-5次至中性，在20-60℃下真空干燥24-56h，即得銀∕富勒烯納米復合材料；