[发明专利]四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用

说明书

本发明提供四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物在抗菌方面的应用，所述应用包括将四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物分解过氧化氢提升细菌内活性氧水平，导致细菌分裂增殖受阻，从而达到抑制细菌生长目的。本发明利用四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，从而达到抑制细菌生长的目的，该应用充分发挥了四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物与过氧化氢的协同效应，使得抗菌效果显著，且四氧化三铁‑二氧化硅‑铂纳米复合物成本较低，同时减少过氧化氢用量提高了生物安全性，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及新型纳米材料领域，尤其涉及一种四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。

背景技术

随着纳米科技的深入发展，单一纳米材料越来越不能满足人们日益增长的需求，亟需开发新型多功能的复合材料，将材料的功能多样化，集成化来满足多种用途。

病原性微生物尤其是细菌可引起人类和动物多种传染性疾病，造成巨大的经济损失，同时也严重影响了人类的生命健康和生活质量，因此有关抗菌方面的研究和应用对于保护人类和动物的生命健康具有极其重要的实际意义和应用价值。

目前，由于抗生素的滥用造成了耐药菌株的不断涌现，使抗生素的疗效大打折扣。进入后抗生素时代，纳米材料为这一问题的解决提供了崭新的思考视角，银纳米颗粒、金纳米颗粒、氧化锌、二氧化钛、碳纳米材料、石墨烯、某些复合物等都具有抗菌活性，显示出纳米材料在抗菌领域的广阔应用前景。但是，上述纳米抗菌材料或成本较高或生物安全性评价不完善或抗菌效果不够理想。

四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物是由铂纳米颗粒负载在二氧化硅包覆四氧化三铁颗粒表面形成，其具有磁性和高比表面积。本发明旨在提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用。

本发明提供四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物在抗菌方面的应用，包括将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和细菌以及过氧化氢共同孵育，从而达到抑制细菌生长的目的。

所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的结构为以四氧化三铁颗粒为核心的核壳结构，所述四氧化三铁颗粒被二氧化硅包覆，在二氧化硅包覆层表面负载有铂纳米颗粒，整体带负电，具有模拟过氧化物酶活性。

优选地，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的颗粒呈单一核心，颗粒尺寸为30～50nm，其中四氧化三铁颗粒大小为10～20nm，二氧化硅层厚度为5～10nm，铂纳米颗粒大小为2～3nm，可单分散在水相中。

优选地，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的制备方法包括：应用反向微乳法将有机相中的四氧化三铁进行二氧化硅包覆，制备得到四氧化三铁-二氧化硅颗粒；然后对所述四氧化三铁-二氧化硅颗粒进行氨基化修饰，使其表面带正电；最后将铂纳米颗粒负载在所述带正电的四氧化三铁-二氧化硅颗粒表面。

上述技术方案中，四氧化三铁纳米颗粒和铂纳米颗粒均具有分解过氧化氢产生自由基的特性，二者复合具有协同效应，将四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物和致病性细菌以及过氧化氢共同孵育，可分解过氧化氢产生大量活性氧自由基，对致病性细菌具有浓度梯度依赖的杀伤效果，并显著提升了细菌内活性氧水平，导致细菌分裂增殖受阻，生长受到明显抑制。

优选地，所述共同孵育的时间为0.5～3h。

优选地，所述共同孵育的温度为25～37℃。

优选地，所述细菌的浓度为1*10^4cfu/mL～1*10^8cfu/mL，所述四氧化三铁-二氧化硅-铂纳米复合物的终浓度为10～100μg/mL，所述过氧化氢的终浓度为100～300μM。当各物质浓度在上述范围内时，抑菌效果更好。