一種含納米銀的抗菌劑的合成方法
2023-06-24 03:00:26
專利名稱：一種含納米銀的抗菌劑的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種製備具有抗菌性能的含納米銀粒子抗菌劑的合成方法。納米銀由 於其小尺寸效應，表面效應等具有不同於塊狀銀材料的性能。納米銀具有更強的生物活性 和抗菌性能，因此納米銀可以廣泛應用於食品包裝、醫藥包裝、家庭日用品等領域抗菌。
背景技術：
目前，納米銀的製備方法多種多樣，主要有化學還原法、光還原法、電化學法、微乳 液法、微波法、超聲法、輻射還原法濺射法、雷射高溫燃燒法、陽極電弧放電等離子法、機械 研磨法和真空氣體冷凝法等等。其中，液相還原法工藝簡單、製得的銀粒子尺寸最小可達到幾個納米，而且操作簡 單、容易控制，因此被廣泛採用，成為實際工業應用中製備納米銀的主要方法。它的原理是 硝酸銀和硫酸銀等銀鹽與適當的還原劑在液相中反應，將銀鹽中的銀陽離子還原為銀原 子，並生長為單質銀顆粒。用此方法製備的納米銀的雜質含量較高，粒度分布寬，且納米銀粒子容易發生團 聚。因此，在製備過程中，常常需要加入一定的分散劑來降低銀顆粒的團聚，如，一些特殊的 有機化合物如表面活性劑、聚合物或配合物可作為包覆劑(穩定劑、分散劑)來鈍化納米粒 子表面，阻止納米粒子之間的團聚，從而製備出分散性和穩定性較好的納米銀粒子。在液相還原過程中，常用的還原劑有水合胼、檸檬酸鈉、甲醛、多元醇、有機胺、雙 氧水等；常用的分散劑有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、明膠等。這些還原劑和分 散劑大多是對動植物有毒副作用的化學試劑，對環境和生物具有一定的潛在危害性。本發明提出了一種製備具有抗菌性能的含納米銀顆粒的抗菌劑的合成方法。液相 還原法，採用對人體、動物、植物以及環境無毒副作用的原材料，以可溶性澱粉為穩定劑，葡 萄糖為還原劑，在超聲振蕩條件下還原硝酸銀製備具有抗菌性能的納米銀溶膠。所得產物 不含任何有害化學成分，對人體和動、植物安全環保，無毒副作用。可以用於與人體、動物和 植物密切相關的領域抗菌，如醫學領域、食品包裝、家庭日用品等領域。
發明內容
為了克服液相還原法中還原劑和穩定劑的前述不足，本發明提出一種製備具有抗 菌性能的含納米銀粒子抗菌劑的合成方法。以可溶性澱粉為穩定劑，採用無毒副作用、價格低廉、還原能力緩和的葡萄糖為還 原劑，在超聲振蕩條件下還原硝酸銀製備具有抗菌性能的納米銀溶膠。具體製備方法為 稱取一定量的可溶性澱粉，將它溶於去離子水中，加熱攪拌至澱粉完全溶解，形成透明的澱 粉溶液；配製一定濃度的硝酸銀溶液和葡萄糖溶液；將一定量的硝酸銀溶液和葡萄糖溶液 逐滴滴加到可溶性澱粉溶液中，攪拌均勻；將混合溶液置於超聲功率為100-400W的超聲場 中，40-70°C的溫度條件下，反應一定時間，製備金黃色的納米銀溶膠。採用紫外_可見分光光度計對納米銀溶膠進行表徵，結果顯示製備的納米銀溶膠紫外可見吸收光譜在401nm處出現一個吸收峰，吸收峰對稱性較好，且分布較窄；納米銀 溶膠的透射電子顯微鏡照片表明納米銀粒子形狀規則，呈圓球形，粒徑分布窄，平均粒徑可 根據合成工藝條件控制在20-100nm之間。對製備的納米銀溶膠進行了抗菌性能的測試，測試菌種為大腸桿菌和金黃色葡萄 球菌，結果顯示製備的納米銀溶膠對大腸桿菌的殺菌率達到97. 87% ；對金黃色葡萄球菌 的殺菌率達到86. 07%，具有較好的殺菌效果。本發明成功製備出形狀規則，粒徑分布窄，粒徑較小且具有抗菌性能的納米銀溶 膠。改變反應的條件，可以製備粒徑為20-100nm左右的納米銀溶膠。本發明的有益效果是本發明提出的製備納米銀溶膠的方法，與現有的納米銀制 備方法相比具有以下優點(1)採用的原材料是葡萄糖和澱粉，無毒無害、對人體、環境、動物和植物沒有毒副 作用的材料。沒有在反應體系中弓I入任何對人體有害的反應物。(2)採用此法製備出的納米銀溶膠不含任何有害化學成分，對人體、動物和植物無 毒副作用。且具有良好的抗菌性能，因此可以用於與人體密切相關的領域抗菌，如醫學領 域、食品包裝、家庭日用品等領域。(3)由於葡萄糖的還原能力合適，控制工藝條件，可以獲得粒度分布窄、穩定性好 的抗菌溶膠。因此，與其它納米銀的製備方法相比，採用本發明方法使用的原材料和製作的納 米銀溶膠對人體、動物和植物無毒副作用、成本低廉、形狀規則、粒徑分布窄、粒徑較小，且 對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有較好多的抗菌效果，可以安全應用於醫學、食品包裝、家 庭日用品等領域抗菌。
附圖是本發明製備的抗菌劑中典型的銀納米粒子透射電子顯微鏡照片，銀粒子呈 規則的圓球形。圖中抗菌劑中典型的銀納米粒子(60-100nm)。
具體實施例方式下面結合本發明具體實施方式
進一步說明。實施例1稱取一定量的可溶性澱粉，將它溶解在去離子水中，加熱攪拌至澱粉完全溶解，形 成澄清透明的澱粉溶液，冷卻至室溫。將一定量和一定濃度的硝酸銀溶液逐滴滴加到澱粉 溶液中，攪拌均勻，再取一定量和一定濃度的葡萄糖溶液滴加到上述澱粉與硝酸銀的混合 溶液中，同時攪拌均勻。將反應混和溶液置於功率為200W超聲場中，在70°C條件下反應180 分鐘，得到金黃色的納米銀溶膠，平均粒徑為25nm，顆粒呈圓球形，分布均勻。實施例2稱取一定量的可溶性澱粉，將它溶解在去離子水中，加熱攪拌至澱粉完全溶解，形 成澄清透明的澱粉溶液，冷卻至室溫。將一定量和一定濃度的硝酸銀溶液逐滴滴加到澱粉 溶液中，攪拌均勻，再取一定量和一定濃度的葡萄糖溶液滴加到上述澱粉與硝酸銀的混合 溶液中，同時攪拌均勻。將反應混和溶液置於功率為250W超聲場中，在70°C條件下反應90分鐘，得到金黃色的納米銀溶膠，平均粒徑為65nm，顆粒呈圓球形，分布均勻。實施例3稱取一定量的可溶性澱粉，將它溶解在去離子水中，加熱攪拌至澱粉完全溶解，形 成澄清透明的澱粉溶液，冷卻至室溫。將一定量和一定濃度的硝酸銀溶液逐滴滴加到澱粉 溶液中，攪拌均勻，再取一定量和一定濃度的葡萄糖溶液滴加到上述澱粉與硝酸銀的混合 溶液中，同時攪拌均勻。將反應混和溶液置於功率為100W超聲場中，在45°C條件下反應210 分鐘，得到金黃色的納米銀溶膠，平均粒徑為47nm，顆粒呈圓球形，分布均勻。應說明的是，以上實施例僅用於本發明的技術方案，本領域技術人員可以理解，對 本發明的技術方案進行各種變動和等效替換，而不背離本發明技術方案的原理和範圍，均 應涵蓋在本發明權利要求的範圍。
權利要求
一種製備含納米銀粒子抗菌劑的合成方法。液相還原法，以可溶性澱粉為載體，葡萄糖為還原劑，在超聲振蕩條件下還原硝酸銀溶液製備具有抗菌性能的穩定的納米銀溶膠。所採用的原料和納米銀溶膠抗菌劑對人體、動物和植物以及環境無毒副作用。可應用於與人體、動物和植物密切相關領域的抗菌。
2.根據權利要求1所述的製備含納米銀粒子抗菌劑的合成方法，其特徵是使用無毒 無副作用的澱粉作為載體，葡萄糖作為還原劑。
3.根據權利要求1所述的製備含納米銀粒子抗菌劑的合成方法，其特徵是在超聲條 件下，超聲功率為100-400W，溫度為40-70°C，在水溶液中反應一定時間，製備穩定的金黃 色納米銀溶膠。改變反應條件可以控制銀粒子平均粒徑在20-100nm之間。
4.根據權利要求1所述的製備含納米銀粒子抗菌劑的合成方法，其特徵是所製備的 納米銀溶膠粒徑小(平均粒徑小於lOOnm)，粒徑分布窄，形狀規則呈圓球形，銀溶膠穩定性 好，具有比較好的抗菌效果，可廣泛應用於醫藥、食品包裝、家庭日用品等領域抗菌。
全文摘要
一種製備具有抗菌性能的含納米銀粉抗菌劑的合成方法。所用原材料均對動植物無毒無副作用，將可溶性澱粉溶於去離子水中，加熱攪拌至完全溶解，分別加入一定濃度的硝酸銀溶液和葡萄糖溶液，在超聲條件下製備穩定性好的金黃色納米銀溶膠抗菌劑。該溶膠中納米銀粒徑小且分布窄，形狀規則呈圓球形，對人體和動植物無毒副作用。可以應用於醫藥、食品包裝、家庭日用品等與人體、動物和植物密切相關的領域抗菌。
文檔編號A01N59/16GK101941075SQ20091015724
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月3日 優先權日2009年7月3日
發明者羅世永, 許文才, 陳萌 申請人:北京印刷學院