[發明專利]一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110054336.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112889840B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 嚴文靜;徐躍龍;張敏;章建浩
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: A01N59/16
• 分類號: A01N59/16;A01N37/44;A01N25/08;A01P1/00;B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 韓正玉;徐冬濤

本發明公開了一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料及其制備方法和應用，屬于納米材料技術領域。該方法以納米金為核心，以少量巰基聚乙二醇為穩定劑，采用分次添加的方式將半胱氨酸通過Au?S鍵固定在納米金表面，制備手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料。本發明方法能顯著提高納米金及單純半胱氨酸的穩定性，并對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌表現出廣譜抗菌性。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料及其制備方法和應用。

背景技術

L-半胱氨酸(L-Cys)是一種生物體內常見的氨基酸，有消除炎癥反應、加速體內重金屬離子分解和排除體外、降低乙醛在體內的積累，起到保護肝臟的作用等，目前已被用于食品、醫藥、化妝品等領域。D-半胱氨酸(D-Cys)是L-Cys的天然對映體，主要通過L-Cys手性催化合成，對大多數細菌如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等都有一定的抗菌效果，特別是對于大腸桿菌有較強的抗菌作用。但因制備成本高、溶解度低、不穩定等問題嚴重影響其產業化應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料及其制備方法和應用，將半胱氨酸和納米金按照特定的方式進行組裝，克服了納米金顆粒聚集的問題，且顯著提高體系的穩定性，而且能大大增強其抗菌活性。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料，該材料通過如下方法制備得到：

(1)將水與氯金酸溶液混合，攪拌加熱至沸騰，隨后加入檸檬酸三鈉溶液，加熱攪拌至溶液顏色不發生改變，停止加熱，加入氫氧化鈉溶液，最后加入半胱氨酸溶液，攪拌冷卻至室溫，得到Au/cys納米顆粒溶液；

(2)向Au/cys納米顆粒溶液中加入巰基聚乙二醇溶液，室溫攪拌后，離心去上清，加水重懸，得到Au/cys-PEG納米顆粒溶液；

(3)向Au/cys-PEG納米顆粒溶液中加入半胱氨酸溶液，室溫攪拌后，離心去上清，加水重懸，得到Au/cys-PEG/cys納米抗菌溶液。

一種手性半胱氨酸納米自組裝抗菌材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將水與氯金酸溶液混合，攪拌加熱至沸騰，隨后加入檸檬酸三鈉溶液，加熱攪拌至溶液顏色不發生改變，停止加熱，加入氫氧化鈉溶液，最后加入半胱氨酸溶液，攪拌冷卻至室溫，得到Au/cys納米顆粒溶液；

(2)向Au/cys納米顆粒溶液中加入巰基聚乙二醇溶液，室溫攪拌后，離心去上清，加水重懸，得到Au/cys-PEG納米顆粒溶液；

(3)向Au/cys-PEG納米顆粒溶液中加入半胱氨酸溶液，室溫攪拌后，離心去上清，加水重懸，得到Au/cys-PEG/cys納米抗菌溶液。

上述方法中：步驟(1)中氯金酸溶液的摩爾濃度為10～20mmol/L；檸檬酸三鈉的質量分數為0.1～2.0％；氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為100～300mmol/L；半胱氨酸溶液的摩爾濃度為100～450mmol/L；氯金酸溶液：水：檸檬酸三鈉溶液：氫氧化鈉溶液：半胱氨酸溶液的體積比為1～2：45～50：0.5～10：0.5～10：0.5～10。

在一些優選的技術方案中：氯金酸溶液：水：檸檬酸三鈉溶液：氫氧化鈉溶液：半胱氨酸溶液的體積比為1～2：45～50：0.5～1.5：0.5～1.5：0.5～1.5。

上述方法中：步驟(1)中Au/cys納米顆粒的粒徑為10～15nm；Au/cys納米顆粒溶液中Au/cys的摩爾濃度為1-15nmol/L。