[发明专利]一种具有抑菌性能碳点的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抑菌性能碳点的制备方法，属于纳米材料领域。本发明所述的制备具有抑菌性能碳点的方法，包括如下步骤：(1)将葡萄糖、生物胺和氯化钠按照质量比1：0.2～2：0.05～0.2溶于水中，得到混合液；(2)将混合液进行水热反应；反应结束后，溶解，离心分离，纯化，干燥，得到所述的具有抑菌性能的碳点；其中步骤(1)所述的生物胺包括尸胺、腐胺、亚精胺中的一种或几种。本发明的制备工艺简单，时间短，产品抑菌效果良好，在食品安全方面具有重要意义，应用前景广阔。本发明制备的碳点对S.aureus的MIC达到0.4mg/mL以下，可以低至0.04mg/mL；对E.coli的MIC达到1mg/mL以下，可以低至0.2mg/mL。

技术领域

本发明涉及一种具有抑菌性能碳点的制备方法，属于纳米材料领域。

背景技术

食品在运输、加工和贮藏过程中，受到自身酶、外界微生物等因素的影响，容易造成其原有物理化学性质和感官性状的变化，引起食品营养价值和商品价值降低或失去。尤其是外界微生物的作用，是造成食品腐败变质的主要因素，因此抑制食品中微生物的生长和繁殖，对于减少食品的腐败变质和延长食品货架期具有重要的意义。

纳米抗菌剂具有传统抗菌剂无法比拟的优良抗菌效果，且具有极高的安全性，是一种长效抗菌剂。随着近几年对纳米抗菌剂及制备方法的广泛研究，纳米抗菌材料的种类愈来愈丰富，应用领域也愈来愈广。碳点作为一种新型的碳纳米材料，由于尺寸小、毒性低、生物相容性高、制备方法简单等优点，已广泛应用于细菌成像、传感以及抗菌应用当中。

发明内容

[技术问题]

目前碳点的制备方法为水热合成法、溶剂热法等，所需合成的碳点时间冗长、合成步骤复杂。

[技术方案]

为了解决上述问题，本发明以葡萄糖为碳源，利用生物胺对碳点进行修饰，得到了产率高、成本低、简单易行的抑菌碳点的制备方法。而且，本发明得到的具有抑菌性能的碳点抑菌效果良好，在食品安全方面具有重要意义，应用前景广阔。此外，本发明的方法为一步合成，使用微波法，有效缩短合成时间。

本发明的第一个目的是提供一种制备具有抑菌性能碳点的方法，包括如下步骤：

(1)将葡萄糖、生物胺和氯化钠按照质量比1：0.2～2：0.05～0.2溶于水中，得到混合液；

(2)将混合液进行水热反应；反应结束后，溶解，离心分离，纯化，干燥，得到所述的具有抑菌性能的碳点。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的生物胺包括尸胺、腐胺、亚精胺中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述的葡萄糖和水的质量比为1：5～15。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的水热反应是采用微波加热，微波场的辐射功率为500～1500W，加热时间为3～15min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的溶解是将反应结束后的溶液冷却，之后加入水进行超声溶解，其中所述超声处理的功率为150～300W，处理时间为25～60min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的离心分离中离心转速为8000～20000rpm/min，离心时间为10～60min。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的纯化是将离心后的溶液进行透析，透析袋的截留分子量在500～3500Da，透析时间为5～20h。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述的干燥是冷冻干燥，具体是在-80～-30℃下冷冻干燥3～6天。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)得到的碳点需要置于4℃保存备用。