[发明专利]一种手性银纳米簇聚集体的制备方法及其应用

说明书

一种手性银纳米簇聚集体的制备方法及其应用，属于手性银纳米簇聚集体杀菌的技术领域。在水中“一步法”制备了原子精确的银纳米簇聚集体。该银纳米簇聚集体对大肠杆菌和沙门菌显示了很好的杀菌性能，与文献相比，其MIC和IC₅₀均很低；但对金黄色葡萄球菌和蜡样芽胞杆菌却没有杀菌性能，即使浓度高于上面MIC的30倍也没有效果，表现出高效的特异性杀菌性能。本发明的最大特点是将新型手性银纳米簇的原子结构和特异性杀菌性能有机地结合在一起，有利于从原子尺度深刻认识手性银纳米簇的特异性杀菌性能。此外，这种手性银纳米簇聚集体毒性低、生物相容性好，因此有望发展成为环境和生物样品中特异性杀菌的实用技术。

技术领域

本发明涉及一种手性银纳米簇聚集体的制备方法及其应用，属于手性银纳米簇聚集体杀菌的技术领域。

背景技术

随着抗生素的大量使用，细菌的耐药性成了一个全球性的问题。因此，深刻认识抗生素的杀菌机理并据此开发新型的抗菌药物成为人们关注的焦点（Tian T, Shi X, ChengL, Luo Y, Dong Z, Gong H, Xu L, Zhong Z, Peng R, Liu Z. Graphene-BasedNanocomposite As an Effective, Multifunctional, and Recyclable AntibacterialAgent, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6: 8542−8548）。以前，人们发现银离子具有很好的杀菌性能，但其毒性太强，除了杀死细菌细胞，还能杀死正常人体细胞。所以，开发特异性好的含银试剂材料成为一个重要的研究方向。

如何能够高效的利用银离子的杀菌性能同时又能减少它对人体细胞的伤害，这样的分子结构又是怎样的，成为科学家思考的重要问题。一般认为，利用生物相容性好的氨基酸、多肽或蛋白质作为银离子外壳能够有效降低银离子的毒性，特别是制备一种完全由RS-Ag结构（RSH表示含有巯基的氨基酸、多肽或蛋白质）组成的含银纳米聚集体既可以利用银离子的杀菌性能，又能够减小对人体细胞的毒性。

前期实验中，我们在水中首次培养了手性青霉胺稳定的银纳米簇单晶Ag₈L₈（L表示手性青霉胺），完全由RS-Ag结构单元组成。进一步研究发现，这种银纳米簇聚集体对大肠杆菌和沙门菌显示了很好的杀菌性能，其最低抑菌浓度在1.5 μg/mL⁻¹以下，比以往的含银杀菌剂具有更好的效果（一般在10 μg/mL⁻¹以上；Zheng K, Li K, Chang T.-H., Xie J.,Chen P.-Y. Synergistic Antimicrobial Nanomaterials: Synergistic AntimicrobialCapability of Magnetically Oriented Graphene Oxide Conjugated with GoldNanoclusters, Adv. Funct. Mater.2019, 29: 1904603；Shao W., Liu X., Min H.,Dong G., Feng Q., Zuo S. Preparation, Characterization, and AntibacterialActivity of Silver Nanoparticle-Decorated Graphene Oxide Nanocomposite, ACS Appl. Mater. Interfaces2015, 7: 6966−6973）。然而，这种银纳米簇聚集体对金黄色葡萄球菌和蜡样芽胞杆菌却没有作用，即使浓度达到30μg/mL⁻¹也是如此，这说明我们的银纳米簇聚集体具有高效特异性的杀菌性能。

发明内容