[发明专利]一种铜纳米颗粒/尺寸可控球状富勒醇复合材料的制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 202111633049.7 申请日: 2021-12-29
公开(公告)号: CN114344465B 公开(公告)日: 2022-11-04
发明(设计)人: 洪流;马镓鑫;张琼;杨成 申请(专利权)人: 江南大学
主分类号: A61K41/00 分类号: A61K41/00;A61K33/34;A61P31/04
代理公司: 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211 代理人: 裴闪闪
地址: 214122 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 纳米 颗粒 尺寸 可控 球状 富勒醇 复合材料 制备 方法 应用
【说明书】:

发明公开了一种铜纳米颗粒/尺寸可控球状富勒醇复合材料的制备方法和应用,属于纳米材料技术领域。本发明利用液‑液界面沉淀法制备出尺寸可控的球状富勒醇,并通过光化学还原将尺寸可控的铜纳米颗粒包覆在球状富勒醇上,以制备得到铜纳米颗粒/尺寸可控球状富勒醇复合材料。本发明方法简单、高效,所得铜纳米颗粒/尺寸可控球状富勒醇复合材料的粒径较小且分布均一,并对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)和大肠杆菌(革兰氏阴性菌)都表现出显著的抑菌活性,对人体表皮角质细胞具有良好的相容性,具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种铜纳米颗粒/尺寸可控球状富勒醇复合材料的制备方法和应用,属于纳米材料技术领域。

背景技术

近年来细菌感染对医疗卫生系统构成了严峻的挑战,为患者带来了沉重的经济负担。如金黄色葡萄球菌(S.aureus)是人类化脓性感染最常见的病原体,可引起局部化脓性感染、肺炎,甚至败血症等全身感染。虽然许多的抗微生物药物已经被开发来应对这种威胁,但抗生素的耐药性导致了其具有严重的局限性。而光动力疗法(PDT)作为一种更温和、更安全的治疗方法,受到了研究人员的广泛关注。

光动力疗法(PDT)采用光敏剂(PS)和氧气在光照下产生的活性氧簇(ROS)来消灭细菌,因此并不存在耐药性问题。在众多的光敏剂中,富勒烯特殊的π-π共轭结构和较好的生物相容性表现出巨大的应用潜力。在激光照射的作用下,富勒烯通过其能量的跃迁与电子的转移将持续产生ROS来起到抑制细菌作用。但是富勒烯本身较弱的亲水性限制了其在生物医药领域的应用。虽然我们通过接枝亲水基团增强了其溶解性,但依然具有强烈团聚特性,尺寸上的限制在一定程度上导致其产生ROS的性能也会有所降低。因此,我们想要通过控制富勒烯衍生物的形貌尺寸从而提高它的抗菌性能。

铜纳米颗粒(CuNPs)因其高氧化还原电位、相对较低的生产成本以及广谱抗菌活性而引起了相当大的关注。因此,它已成为最常用的抗菌剂之一。基于以上优点,我们想到将CuNPs 复合在控制形貌尺寸后的富勒烯衍生物的表面,从而形成全新的复合材料。然而,裸露的铜纳米粒子由于尺寸较小而趋于聚集,也将大大降低其抗菌效率。因此,如何通过简单有效的方法对富勒烯衍生物进行形貌尺寸控制,并将铜纳米粒子负载到特定尺寸衍生物表面,形成铜纳米粒子/可控尺寸球状富勒醇复合材料依然是一个挑战,也是进一步实现两者协同抗菌的关键问题之一。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供了一种铜纳米粒子/尺寸可控球状富勒醇复合材料的制备方法和应用,本发明首先通过液-液界面沉淀法(LLIP)来控制富勒醇(Fullerene)的形貌与尺寸,然后利用光照还原法使铜纳米粒子均匀生长在球状富勒醇的表面上,制得的复合材料可应用于抗菌领域,并依据协同作用提高了对细菌的杀灭能力。

本发明首先提供了一种制备铜纳米粒子/尺寸可控球状富勒醇复合材料的方法,所述方法包括如下步骤:

(1)将富勒烯分散在有机溶剂中,配置得到富勒烯分散液,然后加入过氧化物、四丁基氢氧化铵进行溶剂热反应;反应结束后,静置分层、收集下层液相,然后加入沉淀剂进行固液分离、收集固体,干燥后得到富勒醇粉末;

(2)将富勒醇分散在可溶解的溶剂中,向富勒醇分散液中匀速滴加对于富勒醇难溶的溶剂,静置反应;反应结束后,得到尺寸可控的球状富勒醇分散液;

(3)向球状富勒醇分散液中加入二价铜盐,混匀,获得混合溶液,然后置于激光下进行光照,光照结束后,固液分离,向固体中加入去离子水洗涤;收集固体,干燥,即得铜纳米粒子/可控尺寸球状富勒醇复合材料。

在本发明的一种实施方式中,步骤(1)中所述有机溶剂为甲苯。

在本发明的一种实施方式中,步骤(1)中富勒烯与有机溶剂的质量体积比为(1.5-3): 1(mg/mL);具体可选2:1(mg/mL)。

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