專利名稱：一種鹵代銀納米粒子及合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗菌納米粒子及合成方法和應(yīng)用。特別涉及在超聲輔助條件下， 利用含鹵表面活性劑的鹵素離子作為鹵素來(lái)源，有機(jī)物部分對(duì)鹵化銀的粒徑進(jìn)行控制的納 米粒子及合成方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境微生物的研究和認(rèn)識(shí)水平不斷提高，在利用有 益微生物為人類造福的同時(shí)，也十分警惕致病微生物的危害，細(xì)菌致病性微生物已成為人 類健康的主要?dú)⑹种?。研究和生產(chǎn)同人類密切相關(guān)的抗菌材料已成為當(dāng)今的重要課題， 日益受到人們的關(guān)注。納米微粒尺寸小，表面能高，比表面積遠(yuǎn)大于普通材料，同時(shí)材料表 面存在大量配位不足的原子，這為殺菌離子提供了理想的附著環(huán)境，能有效地提高抗菌劑 的使用效果，無(wú)機(jī)抗菌劑納米化已成為一大趨勢(shì)。無(wú)機(jī)抗菌劑通常為含有抗菌金屬離子(銀、鋅、銅)的無(wú)機(jī)鹽納米粒子、納米級(jí)載 體或具有納米多孔性結(jié)構(gòu)的亞微米載體和抗菌金屬離子(銀、鋅、銅)復(fù)合而成的具有抗 菌、抑菌功能的新型材料。在所有金屬離子中，銀離子的活性最高，因此研究也非常廣泛。除 了純粹的無(wú)機(jī)納米粒子外，最近也有一些銀的絡(luò)合物作為抗菌劑出現(xiàn)。用鹵化銀作為無(wú)機(jī) 抗菌料，制備方法簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的載體合成，又因?yàn)殂y的含量高，在塑料或油漆等中添加 在起到抗菌效果的同時(shí)，不會(huì)影響其他物理化學(xué)性能。本發(fā)明在超聲輔助及表面活性劑作 用下制成鹵化銀納米粒子，有很好的抗菌活性。超聲波提取生物納米(超聲波化學(xué)合成法)超聲波化學(xué)反應(yīng)中，起關(guān)鍵作用的是 聲波的空化效應(yīng)，當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí)，由于液體微粒的劇烈振動(dòng)，會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生 小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會(huì)使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從而產(chǎn)生幾 千到上萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，會(huì)使液體的溫度驟然升高，起到了 很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發(fā)生乳化，并且加速溶質(zhì)的溶解， 加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。正 是超聲波的這種空化作用以及表面活性劑的存在，可使化學(xué)反應(yīng)中的粒子直徑為納米級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在超聲波輔助及表面活性劑存在下合成一種具有高抗菌活性的 鹵化銀納米粒子。具體方案為一種鹵代銀納米粒子，其特征在于是按下述方法合成的將AgNOjP鉬酸鹽按摩爾 濃度2 1進(jìn)行混合，攪拌均勻，在超聲波作用下反應(yīng)2-4小時(shí)，隨后離心，洗滌；在超聲波 持續(xù)作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加和AgNO3溶液相同體積，摩爾濃度比AgNO3 高2. 5倍以上的含鹵素離子的表面活性劑，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)0. 5-2小時(shí)；制得粒徑 在50-500nm的鹵化銀納米粒子。所述的AgNO3 濃度為 0. 01M-1M。
所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸銨、鉬酸鎂中的任意一種或幾種混合物。所述的每次加入的鉬酸鹽的總的摩爾濃度為0. 005M-0. 5M。所述的含鹵素離子的表面活性劑為含氯表面活性劑和含溴表而活性劑。所述的含氯表面活性劑為十六烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十八 烷基三甲基氯化銨任意一種或幾種混合物所述的含溴表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十八烷 基三甲基溴化銨的任意一種或幾種混合物。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種本發(fā)明產(chǎn)品的應(yīng)用用于抗菌。進(jìn)一步，本發(fā)明還公開(kāi)了用于抗菌所進(jìn)行的抗菌測(cè)試方法為用于抗菌所進(jìn)行 的抗菌測(cè)試方法為將斜面保存的金黃色葡萄球菌轉(zhuǎn)接至液體培養(yǎng)基，37°C震蕩培養(yǎng)8h， 0.9%生理鹽水逐級(jí)稀釋至10_6，精確稱取所需鹵化銀粒子，與未凝固的固體培養(yǎng)基混合均 勻，倒入培養(yǎng)皿中，待凝固后，取稀釋好的菌液涂布在固體培養(yǎng)基表面，涂布均勻后，37°C恒 溫培養(yǎng)24h后，數(shù)取各培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)，并根據(jù)以下公式計(jì)算抑菌率
(Λ ΛI(xiàn)= 1——X100%
V AoJ其中，A為加鹵化銀培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)；Atl為陰性對(duì)照培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)所述固體培養(yǎng)基為蛋白胨10g，酵母浸膏5g，NaCl 10g，加水至lOOOmL，IM NaOH調(diào) pH7. 0-pH7. 2，調(diào)勻后加入瓊脂粉15g，加熱溶化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于本發(fā)明的鹵代銀納米粒子為納米級(jí)尺寸，表面能高，比表面 積遠(yuǎn)大于普通材料，同時(shí)材料表面存在大量配位不足的原子，這為殺菌離子提供了理想的 附著環(huán)境，所以能有效地提高抗菌劑的使用效果，經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，本發(fā)明的鹵代銀納米粒子具 有較高的抗菌效果。本發(fā)明是無(wú)機(jī)抗菌劑納米化這一大趨勢(shì)的典型代表。(請(qǐng)補(bǔ)充)


圖1為實(shí)施例1-3的抗菌測(cè)試結(jié)果，橫坐標(biāo)為加入的納米粒子的濃度，縱坐標(biāo)為對(duì) 金紅葡萄球菌的抑制率；圖2為實(shí)施例4-6的抗菌測(cè)試結(jié)果，橫坐標(biāo)為加入的納米粒子的濃度，縱坐標(biāo)為對(duì) 金紅葡萄球菌的抑制率；圖3為實(shí)施例6和對(duì)比例1的抗菌結(jié)果對(duì)照，橫坐標(biāo)為加入的粒子的濃度，縱坐標(biāo) 為對(duì)金紅葡萄球菌的抑制率。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的效果。實(shí)例1.將50mL0. 2M的AgNO3和50mL0. IM鉬酸鈉進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲 波作用下反應(yīng)4小時(shí)，隨后離心，洗滌。在超聲波作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢 滴加50mL0. 5M的十六烷基三甲基氯化銨，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)1小時(shí)。制得粒徑在 50-500nm的溴化銀納米粒子。用所得納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。實(shí)例2.將50mL0. OlM的AgNO3和50mL0. 005M鉬酸鉀進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲波作用下反應(yīng)3小時(shí)，隨后離心，洗滌。在超聲波作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加50mL的0. IM的十六烷基三甲基氯化銨和0. IM的十四烷基三甲基氯化銨混合液，滴加 完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)0.5小時(shí)。制得粒徑在50-500nm的氯化銀納米粒子。用所得納米粒 子進(jìn)行抗菌測(cè)試。實(shí)例3.將50mLlM的AgNO3和50mL的0. 25M鉬酸銨及0. 25M鉬酸鎂混合液進(jìn)行 混合，攪拌均勻。在超聲波作用下反應(yīng)2小時(shí)，隨后離心，洗滌。在超聲波作用下，向洗滌干 凈的固體粒子中緩慢滴加50mL的IM的十六烷基三甲基氯化銨、0. 5M的十八烷基三甲基氯 化銨及IM的十四烷基三甲基氯化銨混合液，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)2小時(shí)。制得粒徑在 50-500nm的氯化銀納米粒子。用所得納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。實(shí)例4.將50mLlM的AgNO3和50mL的0. IM鉬酸鈉、0. 25M鉬酸銨及0. 15M鉬酸鎂 混合液進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲波作用下反應(yīng)4小時(shí)，隨后離心，洗滌。在超聲波作用 下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加十四烷基三甲基溴化銨，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)1 小時(shí)。制得粒徑在50-500nm的溴化銀納米粒子。用所得納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。實(shí)例5.將 50mL0. 2M 的 AgNO3 和 50mL 的 0. OlM 鉬酸鈉、0. 025M 鉬酸銨、0. 05M 鉬酸 鉀及0. 015M鉬酸鎂混合液進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲波作用下反應(yīng)2小時(shí)，隨后離心，洗 滌。在超聲波作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加50mL的0. 2M十四烷基三甲基溴化 銨及0. 8M十八烷基三甲基溴化銨，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)1小時(shí)。制得粒徑在50-500nm 的溴化銀納米粒子。用所得納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。實(shí)例6.將50mL0. 2M的AgNO3和50mL的0. IM鉬酸鎂進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲 波作用下反應(yīng)2小時(shí)，隨后離心，洗滌。在超聲波作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴 加0. 2M十四烷基三甲基溴化銨、0. 6M十六烷基三甲基溴化銨及0. 6M十八烷基三甲基溴化 銨混合液，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)1小時(shí)。制得粒徑在50-500nm的溴化銀納米粒子。用 所得納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試對(duì)比例將50mL0. 2M的AgNO3和50mL0. 2MAgCl進(jìn)行混合，攪拌均勻。在超聲波作 用下反應(yīng)3小時(shí)，隨后離心，洗滌。用所得粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。將實(shí)施例1 6的鹵代銀納米粒子及對(duì)比例的鹵代銀納米粒子進(jìn)行對(duì)比抗菌試 驗(yàn)，根據(jù)下列公式抑制率(X 100% )=(對(duì)照組菌數(shù)一樣品的菌數(shù))/對(duì)照組菌數(shù)試驗(yàn)結(jié)果如圖1 圖3所示，由此可證明本發(fā)明的鹵代銀納米粒子具有較高的抗 菌效果。
權(quán)利要求
一種鹵代銀納米粒子，其特征在于是按下述方法合成的將AgNO3和鉬酸鹽按摩爾濃度2∶1進(jìn)行混合，攪拌均勻，在超聲波作用下反應(yīng)2 4小時(shí)，隨后離心，洗滌；在超聲波持續(xù)作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加和AgNO3溶液相同體積，摩爾濃度比AgNO3高2.5倍以上的含鹵素離子的表面活性劑，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)0.5 2小時(shí)；制得粒徑在50 500nm的鹵化銀納米粒子。
2.一種鹵代銀納米粒子方法合成方法，其特征在于包括以下步驟將AgNO3*鉬酸鹽 按摩爾濃度2 1進(jìn)行混合，攪拌均勻，在超聲波作用下反應(yīng)2-4小時(shí)，隨后離心，洗滌；在 超聲波持續(xù)作用下，向洗滌干凈的固體粒子中緩慢滴加和AgNO3溶液相同體積，摩爾濃度比 AgNO3高2. 5倍以上的含鹵素離子的表面活性劑，滴加完成后繼續(xù)超聲反應(yīng)0. 5-2小時(shí)；制 得粒徑在50-500nm的鹵化銀納米粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的AgNO3濃度為0.01M-1M。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的鉬酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鉬酸銨、鉬 酸鎂中的任意一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述的每次加入的鉬酸鹽的總的摩爾濃度 為 0. 005M-0. 5M。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的含鹵素離子的表面活性劑為含氯表 面活性劑和含溴表面活性劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的含氯表面活性劑為十六烷基三甲基 氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨任意一種或幾種混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征是所述的含溴表面活性劑十六烷基三甲基溴 化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨的任意一種或幾種混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述鹵代銀納米粒子，其特征在于用于抗菌。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述鹵代銀納米粒子，其特征是用于抗菌所進(jìn)行的抗菌測(cè)試方法 為將斜面保存的金黃色葡萄球菌轉(zhuǎn)接至液體培養(yǎng)基，37°C震蕩培養(yǎng)8h，0. 9%生理鹽水逐 級(jí)稀釋至10_6，精確稱取所需鹵化銀粒子，與未凝固的固體培養(yǎng)基混合均勻，倒入培養(yǎng)皿中， 待凝固后，取稀釋好的菌液涂布在固體培養(yǎng)基表面，涂布均勻后，37°C恒溫培養(yǎng)24h后，數(shù) 取各培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)，并根據(jù)以下公式計(jì)算抑菌率(A \I= 1-——X100%V ^J其中，A為加鹵化銀培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)；Atl為陰性對(duì)照培養(yǎng)皿上的菌落數(shù)所述固體培養(yǎng)基為蛋白胨10g，酵母浸膏5g，NaCl 10g，加水至1000mL，lM NaOH調(diào) pH7. 0-pH7. 2，調(diào)勻后加入瓊脂粉15g，加熱溶化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種鹵代銀納米粒子及合成方法和應(yīng)用。在超聲輔助條件下，利用含鹵表面活性劑的鹵素離子作為鹵素來(lái)源，有機(jī)物部分對(duì)鹵化銀的粒徑進(jìn)行控制，制得粒徑在50-500nm的鹵化銀納米粒子。由于本發(fā)明的鹵代銀納米粒子為納米級(jí)尺寸，表面能高，比表面積遠(yuǎn)大于普通材料，同時(shí)材料表面存在大量配位不足的原子，這為殺菌離子提供了理想的附著環(huán)境，所以能有效地提高抗菌劑的使用效果，經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，本發(fā)明的鹵代銀納米粒子具有較高的抗菌效果。
文檔編號(hào)C01G5/02GK101962205SQ200910017419
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者張銳明, 秦偉, 胡學(xué)鋒 申請(qǐng)人:煙臺(tái)海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所