一種納米銀的合成方法與流程

2023-05-28 21:04:21

本發明涉及環境消毒及獸醫臨床等技術領域，具體涉及一種合成納米銀的方法，也涉及環境和養殖場環境消毒、殺菌和治療牛、羊乳房炎獸醫臨床疾病等的防治技術領域。

背景技術：

奶牛乳腺炎是乳腺受到物理、化學、微生物刺激所產生的一種炎性變化，是奶牛的常見病和多發病。目前，全世界約有2.2億多頭奶牛，其中約1/3患有各種類型的乳腺炎，造成的經濟損失每年達350億美元。在我國奶牛乳腺炎的發病率高於世界平均水平，它給我國帶來的經濟損失每年達1.35億元。乳腺炎主要由多種非特定的病原微生物引起，有細菌、真菌、病毒及支原體等。研究表明金黃色葡萄球菌、鏈球菌和大腸桿菌約佔整個奶牛乳腺炎病例的90%以上。自20世紀40年代抗生素問世以來，乳腺炎的治療主要依賴於抗生素，但是抗生素療法已漸漸暴露了它的弊端。首先是耐藥菌株的出現及病原菌群的改變，使抗生素療效下降。最新研究發現金黃色葡萄球菌能長期潛存於巨噬細胞和乳腺上皮細胞內，而傳統的抗生素通常不能滲透進入細胞或進入細胞的濃度太低而達不到治療效果。抗生素療法的另一個弊端是牛奶中的抗生素殘留問題，牛奶中殘留的抗生素會誘發人體發生超敏反應，給人類健康造成極大的威脅。而純中藥製劑，雖然無殘留、毒副作用小，但其抗菌效力遠不如抗生素。所以，尋找或發明新的更為理想的藥物或試劑是當務之急。

隨著抗生素、消毒劑和殺菌劑等化學藥物的大量使用，由耐藥性引起的微生物變異種群越來越多，由此引發的全球性微生物災害事件頻頻發生。為了防止微生物災害事件的發生，研發和應用新型抗菌材料是一種行之有效的方法。傳統的抗菌劑可分為無機系抗菌劑、有機系抗菌劑和天然生物系抗菌劑各類抗菌劑有各自的優缺點。有機系抗菌劑的抗菌效果好，成本低廉，但其耐熱性差，甚至毒性強，一般只能用來進行一次性消毒或滅菌。天然生物材料作為抗菌劑，毒性和對環境汙染小，但受到安全性和加工條件的制約，目前還不能實現大規模市場化，不易做成納米級抗菌劑。隨著人們生活水平的不斷提高，希望與人接觸的各種生活用具在受到病菌感染後能自動消毒除菌，要求生活用具的材料本身能長期地釋放出抗菌劑或起到抗菌劑的作用。大量研究表明，無機系抗菌劑抗菌譜寬，毒性低，耐熱性強，適合於人類各種生活條件下的抗菌消毒，且特別宜於做成納米級抗菌劑，無機抗菌材料具有安全性高，耐熱性和持久性良好，且不易產生抗藥性等優點，自20世紀80年代以來獲得了陸續的開發與應用。其中，載銀無機抗菌材料因其毒性低、抗菌活性高、抗菌譜廣，已成為目前應用最廣泛的無機抗菌材料。

發明或內容

本發明目的是提供一種簡單合成納米銀的方法，以提高金色葡萄球菌和綠膿桿菌等耐藥細菌的殺滅效果。

本發明技術方案是：將橡黃素的dmso溶液與硝酸銀水溶液混合進行反應，取得納米銀材料。

經試驗證明合成的大小納米銀材料平均直徑為10nm，對耐藥綠膿桿菌和金色葡萄球菌的抑菌濃度（mic）和殺菌濃度（mbc）分別為1μg/ml和2μg/ml、2μg/ml和4μg/ml，且納米銀作用24h可以完全抑制耐藥菌生長。因此，該納米銀材料合成方法簡單，可大批量生產，對耐藥菌有顯著的作用效果。

進一步地，所述橡黃素的dmso溶液中橡黃素含量為0.5mg/ml。橡黃素在dmso中有較好的溶解性，利於反應的進行。

橡黃素含有許多可與自由基結合的酚羥基團，具有抗氧化作用。而且橡黃素能很容易快速地氧化銀離子，並可作為封閉劑有效地防止納米銀聚集。因此，採用適當濃度的橡黃素作為還原劑可以有效地合成納米銀材料並具有很好的穩定性。

所述硝酸銀水溶液中硝酸銀濃度為1mm。用1mm硝酸銀水溶液與橡黃素反應，可有效的合成納米銀，並能較好地控制納米銀顆粒大小。

所述反應在25～50℃條件下進行。在此溫度下，可有效的控制納米銀的還原反應速度等，控制納米銀顆粒大小。反應在40℃條件下更容易控制反應速度等，獲得最佳大小尺寸納米銀顆粒。

附圖說明

圖1為合成的納米銀直徑的分布圖。

圖2為納米銀濃度與細菌活力的關係圖。

圖3為納米銀抑制時間與細菌活力的關係圖。

具體實施方式

1、製備納米銀：

秤取橡黃素並將其溶解在dmso中配成0.5mg/ml的溶液。

秤取硝酸銀粉末並將其溶解在水中配製成1mm溶液。

將橡黃素溶液與硝酸銀溶液等體積混和，在25～50℃（優選40℃）溫度下攪拌反應1h，在此過程中可看到溶液由黃色變成深褐色，即可完成納米銀的合成。

將反應取得的深褐色混合液移入12kda大小的透析袋中透析24h，然後將溶液移入50ml試管中，冷凍乾燥，即得納米銀材料。

2、檢測納米銀直徑：

在取得的納米銀中加入適量去離子水配成0.5mg/ml納米銀水混合液，通過透射電鏡和粒徑分布儀檢測合成納米銀大小。

由圖1可見：納米銀直徑大小分布在1~21nm之間，納米銀平均直徑為10nm。

3、納米銀在耐藥菌上的應用：

以常規細菌分離方法從患乳房炎羊的奶中分離獲得綠膿桿菌和金色葡萄球菌，分別進行試驗。

將細菌在37℃的營養肉湯培養液中培養12h，再加入新鮮培養液培養24h，菌液離心後去上清，沉澱用去離子水吹打分散，將菌液稀釋成106個/ml，分別向菌液中加入納米銀，配成0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2μg/ml的納米銀溶液，37℃條件下再培養24h後，在不同的時間點（0、4、8、12、16、20、24h）分別取100μl菌液計算cfu，以檢測納米銀的抑菌和殺菌效果。

分別採用綠膿桿菌和金色葡萄球菌進行試驗結果如圖2、3所示。

由圖2可見：納米銀對耐藥綠膿桿菌和金色葡萄球菌的最低抑菌濃度分別為1μg/ml和2μg/ml，殺菌濃度分別為2μg/ml和4μg/ml。

由圖3可見：納米銀作用24h後可以完全抑制耐藥菌生長。