[發明專利]一種利用甘草提取物構筑凹凸棒石-氧化鋅納米復合抗菌材料的方法

有效

• 申請號: 202210094355.6
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114532333B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 楊芳芳;王愛勤;惠愛平;康玉茹;王曉梅;許江
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: A01N25/08
• 分類號: A01N25/08;A01N25/22;A01N59/16;A01P1/00;A61K33/30;A61K47/02;A61K47/46;A61P31/04;C01G9/02;B82Y5/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明公開了一種利用甘草提取物構筑凹凸棒石?氧化鋅納米復合抗菌材料的方法，是在甘草水提物中加入凹凸棒石和鋅源，采用氫氧化鈉調節pH值后，在攪拌和55~95℃恒溫油浴條件下反應30~150min，將所得產物離心，洗滌，干燥，得到氧化鋅/凹凸棒石復合抗菌材料。本發明以水為溶劑，以天然凹凸棒石為載體，以甘草水提物為還原劑和穩定劑，一步法構筑凹凸棒石?氧化鋅復合材料，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均表現出強的抗菌活性。該制備方法簡單、綠色、反應條件溫和、成本低廉，易于規模生產制備。

技術領域

本發明屬于材料合成領域，具體涉及一種利用甘草提取物構筑凹凸棒石-氧化鋅納米復合抗菌材料的方法。

背景技術

抗生素的廣泛使用和濫用，特別是其在畜禽養殖上的大規模應用，導致大量耐藥菌出現，對人類健康造成極大威脅，迫切需要新的方法和策略解決這一問題。納米技術的研究和廣泛應用給工業和生物醫學領域帶來了革命性的變化，人們可以在納米尺度上設計和構筑材料，獲得更高活性的抗菌材料，有望替代抗生素對抗細菌感染。

金屬和金屬氧化物納米顆粒因其高比表面積和高反應活性，能夠以更小的劑量提供有效、靶向和廣譜抗菌活性，成為抗菌領域的研究熱點。其中，氧化鋅納米顆粒因其廣譜的抗菌活性和良好的生物相容性而顯示出更廣泛的使用性（化工進展. 2018, 37, 621，Nano-Micro Lett. 2015, 7, 219）。然而，納米金屬顆粒因具有極高的表面能而極易發生團聚，嚴重影響其生物活性。通過載體負載氧化鋅納米顆粒能夠有效地阻礙納米顆粒的團聚，獲得分散性均勻的納米顆粒（CN111067917A，CN103283781B，ACS Appl. Mater.Interfaces 2014, 6, 2791）。凹凸棒石是一種具有鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽黏土礦物，由于其獨特的物理化學性質和工藝性能，在石油、化工、建材、造紙、醫藥、農業等方面得到了廣泛應用。凹凸棒石因其納米棒晶結構、高比表面積和表面硅羥基，以成為負載無機納米顆粒的理想載體。

合成氧化鋅納米材料的傳統方法涉及到使用有毒化學物質，制備成本較高，產生的副產物會對環境造成負面影響，得到的產物表面也會殘留毒性物質，導致納米材料具有較大的生物毒性。近年來，基于生物資源的綠色合成法受到了極大的關注，特別是以植物提取物作為介質合成納米材料（CN202110676827.4，精細化工. 2020, 37, 1793，Chemico-Biol. Interact. 2018, 286, 60）。植物法還原制備氧化鋅納米材料主要是利用植物提取液中富含的生物分子如蛋白質、糖類、多酚和黃酮等充當還原劑和保護劑，在溫和的條件下還原金屬離子。由于過程中只使用了天然的植物提取液，未添加任何的化學試劑，且反應條件溫和。因此，相比于傳統制備方法，植物還原法具有綠色環保、反應條件溫和、成本低廉、原材料廣泛易得等優點，這使得植物還原法被認為是一條可替代傳統制備方法的理想路線。

甘草是一種古老且常用的中草藥。甘草提取物中含有皂苷、黃酮類、萜類和多糖等化合物，具有抗病毒、抗炎、抗氧化和抗菌等生物功效，目前被廣泛應用于人和動物的疾病預防和治療（現代農業科技.

2019, 3, 211）。研究表明，甘草提取物中的生物活性物質具有還原和穩定金屬納米顆粒的作用（Int. J.Biol. Macromol. 2020, 141, 422），目前已被用于制備二氧化鈦、銀、金和鋅等納米顆粒，但用于開發凹凸棒石負載氧化鋅抗菌材料還未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用甘草提取物構筑凹凸棒石-氧化鋅納米復合抗菌材料的方法，通過采用甘草水提取物作為介質，可有效避免有毒副產物的產生，合成的納米材料安全性高，抗菌性能優異，易于大規模生產。

一、凹凸棒石-氧化鋅納米復合抗菌材料的制備