[發(fā)明專利]一種硫化銅納米材料的制備方法及應用

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• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106880842A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 楊大鵬;周金飛;劉明煥
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K9/51;A61K47/42;A61P31/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及金屬納米材料制備和生物醫(yī)學應用領域，具體涉及一種BSA-CuS納米復合材料的制備方法及應用。

背景技術

無論是在醫(yī)藥、食品、公共衛(wèi)生還是其它等各個領域，細菌感染已經(jīng)成為全世界面臨的挑戰(zhàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，全球食品行業(yè)由于細菌污染每年造成近6000億美元的損失。在另一方面，很多患者死于術后細菌感染。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的報告，中國每年有200萬人死于細菌感染。目前，抗生素依然是臨床用于治療細菌感染的主要藥物。它從發(fā)現(xiàn)至今已有將近100年的歷史，能夠非常有效地抑制細菌生長和繁殖。然而，抗生素大量的使用、濫用以及不正規(guī)的處理方式，導致了細菌變異，出現(xiàn)了耐藥性。與此同時，地下水中檢測到抗生素的存在，嚴重威脅著人們的生活和健康。抗生素的另外一個重要缺點是研制時間長，使用周期短，現(xiàn)存的抗生素只夠人類使用10-20年。因此，研發(fā)一種新材料來代替抗生素殺滅細菌而又不產(chǎn)生耐藥菌迫在眉睫。

近年來，納米材料由于其獨特的理化性質受到越來越多的關注，許多納米材料已被實驗證實可用來殺滅細菌。主要包括銀納米粒子，金納米粒子，各種金屬氧化物和氧化石墨烯等。其中，銀納米粒子是應用最為廣泛的一種材料。從古代開始就使用銀碗、銀杯子盛裝食物防腐。然而，銀納米粒子的缺點是一旦暴露到空氣或者水中，銀離子就開始緩慢釋放到環(huán)境中，并進行化學和生物之間的轉化，對生態(tài)系統(tǒng)造成很大的危害。對大量有機體的毒性實驗同樣證明了很少量的銀就會對身體造成很大的傷害。同時由于銀膠體溶液是通過靜電排斥原理來合成的，在機體內(nèi)很不穩(wěn)定，導致它的抗菌性能和分散性得到很大的消弱。另一方面，氧化石墨烯和金納米材料也同樣受到很大的關注。盡管它們在抗菌方面也具有很大的優(yōu)勢，然而機體對氧化石墨烯的不可降解性和未知毒性以及金昂貴的成本限制了它們在臨床和實驗室的進一步應用。

硫化銅納米材料，因其合成方法簡單，成本低廉，生物相容性好等優(yōu)點，正在成為納米材料研究的焦點。硫化銅納米顆粒中Cu²⁺ d-d能級的躍遷，使其具有很強的近紅外光吸收能力，可以很好地將光能轉化為熱能。我們合成的CuS納米粒子平均粒徑在50 nm左右，可以很容易地黏附在細菌表面并進一步通過內(nèi)吞作用進入到細菌內(nèi)部。在近紅外光照射下，產(chǎn)生的熱量可以破壞細菌的細胞壁和細胞器，從最根源處直接導致細菌的凋亡。與抗生素的治療相比，我們提供了一種簡單、有效的近紅外殺菌方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種BSA-CuS納米復合材料的制備方法，應用于近紅外殺菌，該殺菌方法使用的材料劑量低、成本低廉，殺菌效果明顯，對生態(tài)和人體環(huán)境幾乎沒有影響。可用于對金黃色葡萄球菌和大腸埃希氏菌的治療。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

BSA-CuS納米復合材料的制備方法制備過程包含如下步驟：

(1) 將5 mL濃度為10 mM的Cu(NO₃)₂溶液加到 5 mL濃度為5 mg/mL牛血清白蛋白BSA溶液中，室溫下攪拌30 min，得到BSA和Cu²⁺結合物的混合液，溶液呈淺藍色；

（2）將步驟（1）所得的混合液的pH采用濃度為95%的硝酸溶液調至3.0，加入0.5ml濃度為0.2M的硫代乙酰胺溶液中，搖勻后溶液呈淡黃色，將上述溶液置于90 ℃恒溫水浴鍋中孵育1 h，制得BSA-CuS納米復合材料。

BSA-CuS納米復合材料的制備方法制備得到的BSA-CuS納米材料在光熱殺菌中的應用。

BSA-CuS納米材料在光熱殺菌中的應用，包括以下步驟：

一、配制新鮮金黃色葡萄球菌溶液和大腸埃希氏菌溶液，并調節(jié)細菌密度約為10⁶CFU/ml；