[发明专利]一种具有高效抑菌性能的Au/Ag核壳纳米材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高效抑菌性能的Au/Ag核壳纳米材料及其制备方法，属于纳米材料技术领域。

背景技术

银纳米颗粒是目前应用最为广泛的贵金属纳米材料，由于具有较高的表面活性、表面催化性能和电导热性能等，使得银纳米颗粒很容易吸附在微生物表面，利用银离子对蛋白质、DNA等的破坏作用，从而有效地杀灭细菌、真菌、支原体等致病微生物，高效且不易产生耐药性。由于其广谱的抗菌活性，纳米银已经在日常生活和医药卫生中得到广泛应用。但是，目前已有研究发现纳米银对哺乳动物有一定的毒性，纳米银通过消化道吸收后直接进入血液和肝脏等器官，并在其他组织和器官内蓄积，当达到一定量后，会对人体产生肝毒性、肾毒性、神经毒性等毒性反应。因此，如何获得绿色、无毒、高效的银系抑菌剂已成为目前研究的热点问题。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有高效抑菌性能的Au/Ag核壳纳米材料及其制备方法，该材料能够将两种不同的金属材料整合在一个整体上，在兼具核与壳两种材料优势的同时，可以根据需要对核与壳的组成和结构进行控制以获得前所未有的物理和化学性质。另外，通过在核壳纳米材料表面修饰活性物质，不仅能有效提高纳米材料的抑菌性，同时能改善纳米材料的生物相容性、大大降低纳米材料的毒性。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有高效抑菌性能的Au/Ag核壳纳米材料，该材料是通过如下方法制备得到：

1)将金纳米颗粒溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液、抗坏血酸溶液、硝酸银溶液混合后反应，制备得到Au/Ag核壳纳米颗粒溶液；

2)将步骤1)制备的Au/Ag核壳纳米颗粒溶液与十二烷基磺酸钠混合反应，得到SDS功能化的Au/Ag核壳纳米抑菌材料。

本发明技术方案的步骤1)中金纳米颗粒的粒径为5～15nm；金纳米颗粒的溶液中纳米金摩尔浓度为5-20nmol/L。

本发明技术方案的步骤1)中PVP的含量为0.2～1％；抗坏血酸的含量为100～400mmol/L；硝酸银的含量为0.1～0.4mmol/L；金纳米颗粒溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液、抗坏血酸溶液、硝酸银溶液的体积比为5～10：2～6：1～3：0.5～2.5。

本发明技术方案的步骤1)中混合后室温避光震荡反应2～4h。

本发明技术方案的步骤2)中Au/Ag核壳纳米颗粒溶液与十二烷基磺酸钠的体积质量比为100～500μL：1～5mg。

一种具有高效抑菌性能的Au/Ag核壳纳米材料制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将金纳米颗粒溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液、抗坏血酸溶液、硝酸银溶液混合后反应，制备得到Au/Ag核壳纳米颗粒溶液；

2)将步骤1)制备的Au/Ag核壳纳米颗粒溶液与十二烷基磺酸钠混合反应，得到SDS功能化的Au/Ag核壳纳米抑菌材料。

本发明技术方案的步骤1)中金纳米颗粒的粒径为5～15nm；金纳米颗粒的溶液中纳米金摩尔浓度为5-20nmol/L。

本发明技术方案的步骤1)中PVP的含量为0.2～1％；抗坏血酸的含量为100～400mmol/L；硝酸银的含量为0.1～0.4mmol/L；金纳米颗粒溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液、抗坏血酸溶液、硝酸银溶液的体积比5～10：2～6：1～3：0.5～2.5。

本发明技术方案的步骤1)中混合液室温避光震荡反应2-4h。

本发明技术方案的步骤2)中Au/Ag核壳纳米颗粒溶液与十二烷基磺酸钠的体积质量比为100～500μL：1～5mg。

本发明的有益效果：

(1)仅需少量浓度的纳米材料即可对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌产生强烈的杀菌效果，具有广谱杀菌性。

(2)通过在纳米材料表面修饰阴离子表面活性剂SDS，有效提高了纳米材料的抑菌性，大大降低其毒性；

(3)分散性好，化学性质稳定，有效防止纳米银的氧化和团聚，可长时间保存。

(4)反应条件温和、试剂绿色环保，操作简单，易于控制。

附图说明

图1为实施例1制备得到的Au/Ag纳米颗粒的TEM照片。

图2为实施例1～3及对比例1～4的细胞毒性测试结果图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

本发明实施例中金纳米颗粒的粒径为8～12nm。

实施例1

(1)Au/Ag核壳纳米颗粒的制备