[发明专利]魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定纳米银溶胶的方法

说明书

本发明采用魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法，属于纳米加工技术领域。其制备方法为：在水相体系中，将充分溶胀的魔芋葡甘聚糖溶液与硝酸银溶液混合；然后采用超声波处理、油浴或水浴加热器，进行短时间氧化还原反应，制备出少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；最后将反应体系置于可见光或紫外线辐射，借助纳米银溶胶的光催化还原特性，将剩下的硝酸银全部还原生成魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶。本发明制备的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶无银离子残留，无须后续处理可直接使用，而且具有较高的氧化稳定性。该制备方法简单、绿色，且生成的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶具有较高的生物相容性。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种采用魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法。

背景技术

纳米银溶胶因具有高效、抗菌广、不产耐药性等特点，而在衣服、食品、涂料、化妆品、医疗设备、塑料和纺织品等领域得到广泛应用。相关技术采用水合肼、硼氢化钠等化学试剂作为还原剂，与硝酸银反应制备纳米银溶胶。但水合肼、硼氢化钠等化学试剂具有一定的生物毒性，其残留物不仅给环境带来负面影响，而且影响纳米银溶胶的生物安全性，这大大限制了其在医学和生物等领域的应用。

为克服化学还原剂的生物毒性，相关技术采用多糖作为还原剂和稳定剂，经水热法或其它方法制备多糖纳米银溶胶。多糖纳米银溶胶虽克服了化学还原剂的化学残留问题，但以多糖作为唯一的还原剂，其还原性还不够强，反应后需进行透析或采用离心沉淀法去除残留的硝酸银。这不仅增加了制备工艺的复杂性，且对环境造成了潜在的重金属污染威胁。

除上述生物安全性、制备工艺复杂性及环境污染性问题外，当前纳米溶胶(包括多糖纳米银溶胶)还普遍存在着易氧化性,即在贮藏、使用过程中部分纳米银溶胶被氧化成游离的银离子(Ag⁺)释放出来，造成生物安全性问题。

综上所述，当前相关技术中的纳米银溶胶因工艺复杂性、还原剂化学残留及易氧化性等问题，无法在医学、生物及化妆品等领域广泛使用。因此，如何进一步改进多糖纳米银溶胶的制备工艺及其氧化稳定性，已成为目前亟待解决的关键技术问题。

魔芋葡甘聚糖(也称葡甘聚糖)，是一种重要的可食用多糖，其具有良好的生物相容性、亲水性、凝胶性及成膜性。目前，利用魔芋葡甘聚糖作为还原剂和稳定剂制备纳米银溶胶的研究还未见报道。

发明内容

本发明公开了魔芋葡甘聚糖绿色制备高稳定性纳米银溶胶的方法。

本发明具体通过以下技术方案实现：

在水相体系中，先将魔芋葡甘聚糖与硝酸银混合溶液进行氧化还原反应，制备出少量的魔芋葡甘聚糖纳米银溶胶；然后将反应体系置于可见光或紫外线辐射，直到硝酸银全部还原成纳米银溶胶。

优选地，氧化还原反应采用超声波处理、油浴或水浴加热。

优选地，所述的氧化还原时间为1-20min。

优选地，所述魔芋葡甘聚糖至少包括以下之一：天然魔芋葡甘聚糖、天然魔芋葡甘聚糖降解产物。

优选地，所述天然魔芋葡甘聚糖降解产物至少包括以下之一：魔芋葡甘聚糖酸水解产物、魔芋葡甘聚糖碱水解产物、魔芋葡甘聚糖酶水解产物、双氧水降解魔芋葡甘聚糖产物、γ-射线降解鲍魔芋葡甘聚糖产物、超声波降解魔芋葡甘聚糖产物、纳米金属光催化降解魔芋葡甘聚糖产物。

优选地，所述魔芋葡甘聚糖酶水解产物是指魔芋葡甘聚糖经多糖酶水解后的产物。其中，多糖酶选自以下一种或者多种混合物：纤维素酶、内切β-(1,4)-甘露聚糖酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶、外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶。