[发明专利]一种新型纳米银抗菌材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种新型纳米银抗菌材料及其制备方法和应用。该方法包括以下步骤：将银源、表面活性剂和石墨烯量子点加入到去离子水中混合均匀，然后加入还原剂，搅拌进行反应，反应完成后得到新型纳米银抗菌材料。采用该方法制备得到的新型纳米银抗菌材料产率高、分散性优良，具有较高的生物相容性和稳定性，将其用作抗菌剂，能持续缓慢地释放出小尺寸的银粒子，实现抑菌杀菌效果，对耐药细菌引起的伤口感染亦有较好治疗效果。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，尤其涉及一种新型纳米银抗菌材料制备方法和应用。

背景技术

细菌的多药耐药性(MDR)对人类健康构成了越来越严重的威胁，这导致使用传统抗生素的主要治疗方式失去效力。最危险的病原体的一个典型例子是耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)，这种细菌对大多数传统抗生素不敏感，严重威胁公众健康。开发新的抗生素是解决这种严重状况的最有效策略。然而不幸的是，新抗生素的开发步伐远远落后于细菌耐药性的发展。目前，由于费时费力且成本高昂，新抗生素的发现已大大减少，甚至基本上处于停滞状态。因此，研发对耐药菌具有高效率的非抗生素药物具有重要意义。

迄今为止，已经探索了许多无机纳米颗粒(NPs)作为抗菌剂，例如金纳米(AuNPs)、银纳米(AgNPs)和铜纳米(CuNPs)等。其中，AgNPs引起了人们极大的关注，并且目前已经普遍用于医学领域。许多研究表明，AgNPs通过多种杀伤机制发挥广谱抗菌特性，包括穿透细菌细胞膜，破坏DNA以及通过大量产生活性氧(ROS)破坏细胞代谢，这与抗生素不同，引起细菌耐药性的可能性较小。此类特性使AgNPs成为对抗多药耐药细菌的极有希望的抗生素替代品。然而，由于高的比表面积和反应性，导致裸露的AgNPs容易聚集和氧化，这一趋势会严重损害其抗菌能力，进而导致需要大量的AgNPs才能完全根除耐多药细菌，而在高剂量的AgNPs下很容易引起细胞和组织毒性。为了克服这些缺点，已经尝试了对AgNPs进行不同修饰，包括将它们锚定在基质的表面上，并用涂层包裹它们，以改善其抗菌活性。

值得注意的是，由于碳纳米材料的可再生性和低成本以及其物理抗菌性能，碳纳米材料最常用于构建基于Ag的纳米杂化物，以提高AgNPs的分散性和抗菌活性。许多研究表明，在石墨烯片、氧化石墨烯(GO)、还原型氧化石墨烯(rGO)和碳纳米管(CNTs)上负载载AgNPs均可以实现协同抗菌作用。不幸的是，由于增强的氧化应激和物理损伤，这些被认为是致癌物质的碳纳米材料会导致哺乳动物细胞凋亡。而且，在这些碳基质表面上生长的AgNPs主要降低了AgNPs的聚集趋势；然而，在提高AgNPs的抗氧化能力方面仍然不能令人满意。因此，迫切需要开发一种具有高效抗菌性能且具有良好的生物相容性的纳米银复合材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种新型纳米银抗菌材料制备方法和应用，该方法操作简单、绿色环保且易于大规模化生产，制得的新型纳米银抗菌材料产率高、分散性优良、生物相容性高，用作抗菌剂可被细菌摄取并且释放出银离子，高效抑制和杀死耐药性细菌。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种新型纳米银抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：

将银源、表面活性剂和石墨烯量子点加入到去离子水中混合均匀，然后加入还原剂，搅拌进行反应，反应完成后得到新型纳米银抗菌材料。

上述的制备方法，优选的，所述表面活性剂为柠檬酸三钠、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、壳聚糖中的至少一种。

上述的制备方法，优选的，所述还原剂为硼氢化钠、多酚、葡萄糖中的至少一种。

上述的制备方法，优选的，所述银源为硝酸银和/或银氨。

上述的制备方法，优选的，所述银源、表面活性剂和石墨烯量子点的质量比为1:(1～10):(12～20)。更优选的，所述银源、表面活性剂和石墨烯量子点的质量比为1:(1～3):(12～15)。