製備金屬納米顆粒的方法
2023-06-20 08:21:46 2
專利名稱：：製備金屬納米顆粒的方法製備金屬納米顆粒的方法發明領域本發明涉及在細菌膜上製備膠體金屬化合物。本發明也涉及通過生物過程製備銀或金納米顆粒的方法。具體的，本發明涉及使用益生菌，如乳桿菌(丄fl"0^d//^)，在特定條件下產生金屬納米沉澱，尤其是銀或金納米顆粒以提高其抗微生物效率。本發明還涉及一種包含載體的消毒產品，該載體是用含有所述方法製備的膠體納米銀或納米金的組合物浸漬的。
背景技術：
：在處理大量包含微生物的汙染材料，如水，特別是家庭或工業循環水，以及汙水(如在食品加工業產生的汙水)過程中需要有效的消毒過程，因為衛生、操作或環境原因，這些汙水在未處理前不能排放或重複利用。在處理例如建築物、設備、容器、空調系統的表面時也需要有效的消毒過程。與環境相容的消毒過程主要基於活性氧化合物，如過氧化氫或季銨化合物單體。過氧化氫時一種具有殺菌特性的活性適當的溫和抗菌劑。已知過氧化氫濃度為25mg/l時能抑制一些細菌的生長，然而，即便是在更高濃度的過氧化氫作用下，微生物計數的有效減少也需要數小時或者還需要紫外照射。而產生紫外線需要昂貴的設備和大量的電消耗。因此當對大量汙染材料如水進行消毒時，例如汙水處理廠處理汙水並排放時，此類方法缺乏可行性和/或不經濟。因此，本領域已嘗試不同方法以克服這些劣勢。本領域已知銀離子或基於銀的化合物對於微生物具有高度毒性，因而對許多常見細菌種類包括大腸桿菌顯示了強效抗菌作用。已顯示銀納米顆粒和高度分支的兩親大分子的雜交體具有有效的抗微生物表面塗層。發現無毒的銀元素水溶膠形式的銀納米顆粒的穩定水分散體對大腸桿菌具有強殺菌作用，50嗎/cm3濃度能100%抑制細菌生長。發現銀納米顆粒可蓄積於細菌膜，以某種方式與細菌膜的某些結構元件發生作用，因此導致其結構變化、降解，最終引起細胞死亡。報導稱，由於膜中過量的羧基和其它基團解離，在生物學pH值下細菌表面總體上帶負電。已表明，因為包埋進膜碳基質的銀納米顆粒在基質內的運動和摩擦使其表面帶電，因此靜電力也許是納米顆粒和細菌之間相互作用的原因。此外，銀趨於具有更高的親和力，與細菌膜及DNA中含磷和硫的化合物反應。第三種可能的作用模式是釋放可能產生銀納米顆粒的殺菌效應的銀離子。己報導數種微生物，例如乳桿菌、真菌尖孢鐮刀菌(F^Gn'wmox"porwm)能將Ag(I)生物吸附到其細胞表面，並通過還原酶作用或電子穿梭醌或兩者同時作用來還原成Ag(O)，從而對該離子進行解毒。本領域已知一種包含大小範圍1-100nm生物學穩定的銀納米顆粒，以及含有所述生物學穩定的納米顆粒且濃度為1-6卯m的載體的無細胞毒性的抗微生物製劑。也已知一種製備膠體銀-生物分子複合物的方法，該方法包括-在單一溶液裡提供生物分子、銀鹽和滷離子來源的混合物；以及-以可見區波長的光照射該混合物，其中銀鹽和滷離子來源為水溶性的；生物分子、銀鹽、滷離子來源的含量可使照射步驟得到膠體銀-生物分子複合物。己公開一種製備納米大小的膠體金屬顆粒的方法，所述方法包括在15-4(TC的溫度範圍內用金屬離子的溶液處理溼的真菌或真菌提取物2-120小時，並分離生物物質以獲取納米尺寸的膠體金屬顆粒。常規製備銀納米顆粒的生產方法有很多劣勢，如高生產成本、產生顯著比例的副產品或存在獲取納米顆粒濃度的上限。例如，後一種生產方法需要很長的生產時間並利用有致病可能的真菌。因此本領域需要一種可靠、廉價並減少或避免副產品產生的製備銀納米顆粒的方法。已研究過，乳桿菌的Ag(I)生物吸附過程、該過程在pH範圍2-6中的pH依賴性、在溫度範圍10-60。C中的溫度依賴性、以及乳桿菌將Ag+還原為AgG的機制。本領域還已知一種通過生物還原製備銀納米顆粒的方法，即利用氣單胞菌04womo"w^.)與銀離子、氨及氫氧化鈉混和，6(TC反應數小時。上述方法的缺陷是需要高溫、酸性pH和/或長孵育時間，或由其產生的銀納米顆粒的殺菌活性不足。因此本領域需要通過不存在這些劣勢的方法來製備銀或金納米顆粒。本領域還需要簡單、環境友好的、可重複的製備具有高抗微生物特性的銀或金納米顆粒的方法。本領域還需要製備已知可用於某些醫療應用的金或銀納米顆粒的相應方法。本領域還了解，除金或銀之外的金屬和所述金屬的化合物的膠體形式具有有價值的特性和應用。例如，膠體次枸櫞酸鉍為水溶性，尤其在pH範圍為3-8時，幾十年來，它與抗生素聯合用於治療胃和十二指腸潰瘍和幽門螺桿菌感染。外用膠體形式的汞、無機汞化合物和金屬汞油膏劑具有各種治療應用，包括治療感染性溼疹或膿皰病(汞鹽)、治療梅毒(甘汞)、治療牛皮癬(氧化汞或氨化汞)。使用鈀和鉑的膠體形式催化多種化學反應，包括有機還原和氫解等。膠體形式的鉑納米顆粒也用作抗癌藥。任選與水楊酸螯合的膠體銅是強效消炎劑，並且已知膠體銅或膠體鋅的舌下(給藥)形式可對抗感冒和流感。此外，膠體鋅在抗病毒方面尤其有效。在所有這些不同的領域，長期需要提供不同形式的膠體金屬或膠體金屬化合物，用以提高其在相關應用領域的功效。發明概述廣義上講，本發明涉及使用細菌在細菌膜上製備膠體金屬化合物，和包被的細菌作為抗微生物劑的後續應用。具體來說本發明涉及-通過在受控pH下將所述細菌與金屬鹽或其它鹽的混合物接觸，在細菌膜上製備膠體金屬化合物，以便使用細菌製備膠體金屬化合物，和-使用上述膜上包被金屬化合物的細菌作為抗微生物劑。在一個實施方式中，本發明涉及利用益生菌和其它細菌製備金屬納米沉澱，所述金屬納米沉澱可用作飲用水、表面塗料和其它材料的抗微生物劑。更具體來說，一些細菌能夠將Ag(I)鹽還原為沉澱於細胞表面形成納米Ag6顆粒的膠體Ag(O)。膠體銀或其它金屬納米沉澱包被的生物物質易於通過過濾或離心從水相收集，並可進行衝洗、漂洗和其它處理，且在(稀釋的)懸液中或加工為塗料時形成具有強抗微生物特性的膠體產物。有趣的是，多種益生菌，即工業生產的、當出現於人消化道時有益人體健康的細菌，顯示了其在細胞表面產生Ag納米沉澱的能力。此類細菌包括但不限於益生型發酵乳桿菌(Za"o6ac///^/erme"&w)菌株。通過在濃縮細菌細胞培養物中加入特定鹽的組合(AgN03、NH4C1、NaOH等)並控制pH，形成具有強抗微生物特性的膠體銀產物，將其它金屬鹽和某些細菌菌株組合得到具有類似特性的納米沉澱，這也是本發明的一部分。通過調節"銀物質"和"生物細胞物質"比例(Ag:CDW，其中CDW=4ffl胞乾重)，最終膠體銀產物的反應性和特性可能不同，這涉及膠體粒度、膠體顆粒分布和其它特性。細菌表面產生的膠體銀化合物具有很廣泛的應用，包括但不限於水消毒、用作清潔產品中的消毒劑、用作清潔劑、配製成抗微生物塗料、醫療應用、人消費品，用於紡織品、油膏劑和潤滑劑，用作催化劑等。生產過程簡單明了、成本經濟、產量高、易於規模化，顆粒的尺寸和分布可控，所產納米銀在極低(ppb)濃度下的抗微生物活性優於其它膠體銀產品。而且，該產物可加工成不同形式乾燥形式、懸浮形式或"溼的"團塊，可配製成不同的應用。因為可用純水漂洗而不喪失活性，所以最終產物中不出現化學試劑殘留。使用益生菌開創了保健和食品工業中的許多應用。包被Ag的細菌產品尤其適合下列應用，配製成消毒清潔產品(醫院、實驗室、動物生產場地等)，用於水消毒的陶瓷過濾器及其它過濾器，包括飲用水、遊泳池水、動物生產用水、水產業詞養用水等，用於消毒塗料聚合物、紡織纖維和金屬，適合配製成消毒皮膚的油膏劑、潤滑劑，用於飲用水的消毒發展中國家、背包族、飛機和許多其它方面(簡易方法)(easy-dropmethod),以及參對抗病原體軍團菌(Aeg/o"e〃a)、隱孢子蟲屬(Co^tos^w7'Wwm)、肝炎病毒(//epa故")、皰疹病毒(//erpe力、假單胞菌(屍wwctowo"fl50、葡萄球菌(Sto;/^ococcz^)，不同類型的細菌、真菌和病毒。本發明的一個目的是提供高品質的金或銀納米顆粒。本發明的第一個方面是提供改進的製備包含膠體銀或金納米顆粒的組合物的生物學方法，，所述方法包括使用益生菌，尤其是乳桿菌種類，如發酵乳桿菌，並將所述生物物質與銀(I)鹽或金(III)鹽的水溶液接觸。本發明基於意想不到的發現生物還原製備銀或金納米顆粒的某些具體程序參數極大影響生產效率和得到納米顆粒的屬性。具體來說本發明的特定方法極大影響所得含銀納米顆粒組合物的抗微生物活性。本發明的另一方面是在這些具體條件下通過生物還原獲得的銀或金納米顆粒組合物還可進行加工，如從生物物質中分離而保持甚至提高其活性或其它相關特性，如儲存穩定性。此外，通過氧化物質如過氧化物或過氧酸鹽對這些具體條件下通過生物還原獲得的銀或金納米顆粒組合物進行後期化學處理甚至可以增強所得納米顆粒組合物的特性。本發明過程的還有一個優勢是所得銀或金納米顆粒的尺寸和分布重複可控。本發明的另一個優勢是所述方法通過減少對具有潛在毒性和/或昂貴化學品的需求，在明顯較短的時間內，以低成本和環境友好的方式，得到高度可信的結果。很大程度上本發明使用的生物物質來自於無害的微生物，如益生菌，因而本發明方法得到的組合物中無有害化學品殘留。因此本發明的一個優勢是該方法提供了一種組合物，該組合物在應用於真核有機體後，基本不影響此類有機體。在一個具體實施方式中，本發明提供了具有高抗微生物活性的組合物，該組合物同樣可抗海洋病原體，而基本不影響真核有機體。本發明的另一個優勢是，本發明可製備含高濃度納米銀或納米金的組合物，所包含的納米銀或納米金基本由其各自的金屬態組成，例如，分別的，全部銀成分中包含超過約95%的AgG或全部金成分包含超過約95%的AuQ。本發明的另一優勢是，所得產物或組合物可簡單安全的加工並保持甚至提高其活性。組合物可被乾燥，或保持為懸浮狀態或溼的團塊，可被製備成不同形式的製劑，如氣溶膠製劑或浸漬到載體上，而因為納米銀顆粒的穩定性可不影響其抗微生物活性。在又一實施方式中，本發明涉及使用按照上述方法製備的膠體銀組合物作為滅藻劑或除草劑。定義根據本發明目的，本文所用術語"納米銀"或"納米Ag"指金屬銀(Ag,的納米顆粒。本發明的含義之內，所述納米顆粒可以或可以不沉積於生物物質上。這些納米顆粒尺寸範圍為約0.1nm-約100nm，例如範圍為約0.5nm-約5nm。這些納米顆粒大小在其平均尺寸附近分布。根據本發明目的，本文所用術語"納米金"或"納米-Au"指金屬金(Ai^)的納米顆粒。本發明的含義之內，所述納米顆粒可以或可以不沉澱於生物物質上。這些納米顆粒尺寸範圍為約O.lnm-約100nm，例如範圍為約0.5nm-約5nm。根據本發明目的，本文所用術語"生物物質"指包含或起源於用於製備"納米銀"或"納米金"的細菌種類的有機材料。根據本發明目的，本文所用術語"益生菌"指細菌，該細菌在給予足夠量到宿主如哺乳動物、海洋動物(如魚)或人時，能夠對所述宿主健康產生有益效應。根據本發明目的，本文所用術語"銀(I)"或"Ag(I)"指單價帶正電的銀離子或Ag+。根據本發明目的，本文所用術語"金(I)"或"金(III)"分別指單價和三價帶正電金離子。附圖簡要說明圖1顯示根據本發明實施方式利用不同濃度納米銀顆粒處理對總細胞計數和大腸桿菌存活的抗微生物效應。圖2顯示根據本發明實施方式納米銀顆粒的X-射線衍射分析圖。圖3顯示根據本發明實施方式在製備納米銀顆粒的過程中銀與細胞乾重比例對所述顆粒對抗鼠傷寒沙門菌(Sfl/wowe//a(v/7/H>w,'wm)的抗菌活性的影9響。圖4顯示根據本發明的另一實施方式納米銀顆粒的X-射線衍射分析圖。發明詳述本發明的第一個方面是提供一種製備包含膠體納米銀或納米金的組合物的簡單方法，該方法包括將益生菌與包含至少4mM銀或金鹽的水溶液一起孵育的步驟。根據本發明，合適的益生菌包括但不限於乳桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、腸球菌、酵母和桿菌。益生菌可屬於但不限於下述種清酒乳桿菌(Lactobacillussakei)，嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus),乳酪乳桿菌(Lactobacilluscasei)，巻曲乳桿菌(Lactobacilluscripatus)，保加利亞乳酸桿菌(Lactobacillusdelbrueckiisubspeciesbulgaricus)，發酵乳杆斷Lactobacillusfermentum)，格氏乳酸桿菌(Lactobacillusgasseri)，約氏乳桿菌(Lactobacillusjohnsonii)，副乾酪乳桿菌(Lactobacillusparacasei)，植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)，羅伊氏乳桿菌(Lactobacillusreuteri)，鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus)，雙歧雙歧桿菌(Bifidobacteriumbifidum)，短雙岐桿菌(Bifidobacteriumbreve)，嬰兒雙岐桿菌(Bifidobacteriuminfantis)，長雙岐桿菌(Bifidobacteriumlongum)，乳酸雙岐桿菌(Bifidobacteriumlactis)，青春雙岐桿菌(Bifidobacteriumadolescentis)，大腸桿菌(Escherichiacoli)Nissle，酵母益生菌(Saccharomycesboulardii)，嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus),屎腸球菌(Enterococcusfaecium)，地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)，蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)，枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)，巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)，嗜酸芽孢桿菌(Bacillusacidophilus),矮小芽孢桿菌(Bacilluspumilus)，多發酵芽孢桿菌(Bacilluspolyfermenticus)，克勞氏芽孢桿菌(Bacillusclausii)，側孢芽孢桿菌(Bacilluslaterospoms),腐敗桿菌(Bacillussporogenes)，凝結芽孢桿菌(Bacilluscoagulas)禾口多粘桿菌(Bacilluspolymyxa)。根據本發明方法不同實施方式的目的，可使用任意水溶性銀鹽。本文所用術語"銀鹽"也包含此類銀鹽的水合物和其它溶劑合物。通常，本文所定義的水溶性銀鹽是指，在本發明方法操作的溫度下，如室溫下，水溶性至少為O.lg/L10的銀鹽。所述銀鹽包括但不限於無機銀鹽或有機銀鹽，如但不限於醋酸銀、氯化銀、高氯酸銀、氯酸銀、溴化銀、氟化銀、乳酸銀、硝酸銀、硫酸銀或酒石酸銀。根據本發明不同實施方式的目的，可使用任意水溶性金鹽。本文所用術語"金鹽"也包含此類金鹽的水合物和其它溶劑合物。通常，本文所定義的水溶性金鹽是指，在本發明方法操作的溫度下，如室溫下，水溶性至少為0.1g/L的金鹽。金鹽不限於單價或三價。金鹽不限於無機金鹽或有機金鹽或金鹽混合物可以是，例如但不限於氯化金(III)、一水合硫代蘋果酸金鈉、溴化金(III)、碘化金(m)和硝酸金(ni)。根據本發明的一個實施方式，將與之孵育的銀或金鹽在水溶液中的起始濃度應該為至少4mM，例如至少10mM，或如一個具體的例子至少為50mM。根據本發明的另一實施方式，所述水溶液還可包括其它易影響行為的組分，這些行為尤其是提高所得組合物特性。出於此，在本發明中需要納米銀的一種實施方式中，該方法可包括將益生菌(如本文前述定義)與含有至少4mM銀鹽的水溶液孵育的步驟，該水溶液還可包括氨或銨鹽。適合此實施方式的銨鹽例如但不限於氯化銨、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、碳酸銨、甲酸銨和溴化銨。本發明此實施方式中使用的氨和/或銨鹽的量優選足以形成大量的銀-氨或銀-銨複合物，例如但不限於形如Ag(NH2)+和/或(Ag(NH3)2廣的銀(I)-氨複合物。根據本發明此實施方式的一個變體，與其孵育的水溶液還可包含合適量的鹼金屬氫氧化物，例如但不限於氫氧化鈉或氫氧化鉀。此類合適量可定義為達到合適的pH範圍，如下文所釋。根據本發明的另一實施方式，所述方法包括將益生菌(如本文前述定義)與含至少4mM金鹽的水溶液孵育的步驟，該水溶液還可包含合適量的鹼金屬氫氧化物，例如但不限於在不存在氨和/或銨鹽時的氫氧化鈉或氫氧化鉀。合適的鹼金屬氫氧化物例如但不限於氫氧化鈉或氫氧化鉀，可被加入孵育水溶液中，到濃度高至約1M。優選的，在pH至少為8的條件下進行孵育，例如在約8-約12的範圍，或在一個更特定的實施方式中範圍從約8.5-約11。根據本發明的一個實施方式，銀或金的重量與益生菌細胞乾重(下文縮寫為CDW)的比例至少約為0.01，例如至少約為0.05或至少約為0.1。根據本發明的另一實施方式，Ag:CDW或Au/CDW重量比不超過約20，優選低於10，例如低於5。根據本發明的一個實施方式，所述方法的孵育步驟在約5C-約45"C的條件下進行，優選約15"C-約35X:，例如室溫。作為本發明的另一實施方式，該方法的孵育步驟可在約l秒-30分鐘的時間範圍內進行，例如約5秒-約20分鐘。熟練技術人員可利用有限實驗測定孵育的最佳時間，這取決於其它方法參數，例如但不限於，銀或金鹽濃度、孵育溫度、Ag:CDW或Au/CDW重量比、氨或銨鹽出現與否等。如本領域所公知，至少在部分培養時間在攪動條件下進行孵育。本發明的方法還包括進一步處理所得到的含膠體銀或金納米顆粒的組合物的步驟。所述進一步處理可包括一個或多個步驟，例如但不限於，從銀或金納米顆粒中去除至少部分生物物質，或通過機械的、酶學的和/或理化處理如超聲的方法將生物物質分離。任意此類去除或分離生物物質的方法為本領域熟練技術人員所知。另外或此外，所述加工還可包括化學處理步驟，該步驟用以穩定或提高所得含膠體銀或金納米顆粒組合物的某些所需特性。作為此類化學處理的一個具體實施方式，根據本發明所得的金或銀納米顆粒組合物可在孵育後處理，任選用過氧化物或過氧酸鹽等氧化物質去除生物物質，以產生具有提高的穩定性和/或(與納米銀相比)更高抗微生物活性的銀或金納米顆粒沉澱。在本發明的實施方式範圍內，合適的有機和無機過氧化物包括但不限於過氧化氫，過氧乙酸等。可在本發明的此實施方式中使用的合適過氧酸鹽包括但不限於能夠解離後形成過氧化氫的鹼性水溶性鹽，例如，當此類鹽溶解於水時，釋放過氧化物離子。合適的例子包括與陽離子如鹼金屬結合的過碳酸鹽、過硼酸鹽、過氧矽酸鹽和過磷酸鹽。尤其優選的是具有經驗式2Na2C03.3&02的過氧碳酸鈉。為了支持本發明的該實施方式，熟練技術人員了解-在消毒能力上，此類過氧酸鹽優於過氧化氫，-過氧化氫是弱消毒劑並對細菌滲透力差，並且-當過氧酸鹽溶於水並釋放出過氧化氫時，鹼金屬從釋放的過氧化氫奪取一個質子形成氫過氧化物離子，與過氧化氫相比，該過氧化物離子是強消毒劑並易於滲透進入細菌。在本發明過程的任意時間，利用任意本領域熟練技術人員所知方法可將含膠體納米銀或納米金的固體成分與液體成分分離。例如，可通過離心後傾析或通過過濾從液體組分中分離。在本發明的方法中，通過小心調整一個或多個反應操作條件，例如但不限於pH、孵育溫度、鹽類型和鹽濃度將至少部分金或銀鹽替換為銅鹽。在本發明的方法中，通過小心調整一個或多個反應操作條件，例如但不限於pH、孵育溫度、鹽類型和(金或銀)鹽濃度將至少部分益生菌種替換為備選微生物或細菌。此類備選細菌可選自一般認為對環境安全的細菌，更具體是那些已知具有生物還原能力的細菌。儘管本發明的方法在本文中主要參照銀或金加以描述，但並不限制其以最廣義的表述應用於其它金屬或金屬化合物，只要對一個或多個反應操作條件，例如但不限於pH、孵育溫度、鹽類型和鹽濃度，作適當改變。此類改變是熟練技術人員的常規實驗範圍內，假定常規教導被納入本文。本發明範圍內的尤其感興趣的的金屬包括鋅、汞、銅、鈀、鉑和鉍。基於意想不到的發現在抗微生物處理中此類納米銀組合物的有效濃度極低，取決於靶細菌，如約0.5ppm或更低，例如0.05ppm或更低，以及另一發現在有限時間內，如在不多於5小時內觀察到不良細菌量的大量減少，本發明的第二個方面是上述方法製備的納米銀組合物的抗微生物用途。本發明此方面的合適細菌耙點包括多數革蘭陽性和革蘭陰性菌，例如但不限於，綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)(如CMCM-2-22菌株)、洋蔥假單胞菌(Pseudomonascepacia)、陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)、成團腸桿菌(Enterobacteragglomerans)、月巿炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)(如ATCC-10031菌株)、大腸桿菌(Eschericiacoli)、糞鏈球菌(Streptococcusfaecalis)(如ATCC-10541菌株)、科氏葡萄球菌(Staphylococcuscohnii)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)(如IP52154或ATCC-6538菌株)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)(ATCC-19659菌株)(均為常見醫院細菌菌株)、屎腸球菌(Enterococcusfacium)、海氏腸球菌(Enterococcushirae)、氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillusferrooxidans)(如ATCC13661菌株)、乳酸桿菌(Lactobacilli)、嗜熱芽孢桿菌(Thermophilicbacilli)、指間髮癬菌(Trychophytoninterdigitale)(如ATCC-640菌株)、梭狀芽孢桿菌(Clostridiumsporogenes)(ATCC-3584菌株)、產氣莢膜梭菌(Clostridiumperfringens)(ATCC-13124菌株)、鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium)、單核細胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)等。本發明的納米銀組合物還具有對抗真菌的活性，包括例如白色念珠菌(Candidaalbicans)(如APCC-2091菌株)、恥坭分枝桿菌(Mycobacteriumsmegmatis)(如IP7326菌株)，黑麴黴(Aspergillusniger)(如218IP菌株)、疣孢青黴菌(Penicilliumvermcosum)等，也可具有抗寄生蟲活性，對抗如埃及血吸蟲(Schistosomahaematobium)禾口曼氏血吸蟲(Schistosomamansoni)等。根據本發明的一個特定實施方式，所述抗微生物(或抗真菌或抗寄生蟲或抗病毒)用途可以為液體消毒組合物的形式，其中上述方法所產生的納米銀組合物可與第二抗微生物劑或此類試劑混合物組合。第二抗微生物劑的合適例子包括但不限於過氧化氫、季銨鹽、過氧乙酸和過氧酸鹽(後者在本文中的本發明第一個方面已經敘述)，及其任意己知比例的混合物。具體說，所述組合可提供抗微生物活性的協同效應。在一個具體實施方式中，所述第二抗微生物劑可為氧化抗微生物劑，例如但不限於，二氧化氯、一氯胺、次氯酸鹽、高錳酸鉀、碘或氯。根據本發明的該實施方式，液體消毒組合物還可包含一種或多種穩定劑，如磷酸、硝酸、硫酸、氫溴酸或硼酸或其混合物，即為了調整組合物的pH處於適合處理和使用的範圍。在無機酸穩定劑中尤其優選磷酸。實踐中，所述酸穩定劑通常己經以合適量摻入到市售過氧化氫級別中。本發明任選使用的穩定劑還可為有機羧酸，如酒石酸、檸檬酸(或其水合物)、苯甲酸、皮考啉酸、菸鹼酸和異菸鹼酸。出於同樣目的也考慮使用有機酸和無機酸的混合物。當出現時，所述穩定劑的量優選能有效調整液體消毒組合物的pH和/或長期儲存穩定性。本發明的這些消毒液體組合物還可包含至少一種選自表面活性劑、防腐劑或香料(香水)的成分。適合用於本發明消毒組合物的表面活性劑包括，例如但不限於陽離子型、非離子型、兼性的、或兩性離子表面活性化合物，優選在相關濃度適合接觸食品或飲用水的那些化合物及此類化合物的混合物。本文潛在使用的是多種非離子表面活性劑。陰離子表面活性劑的非限制性例子包括，例如，選自聚乙氧基化和/或聚丙氧基化的二醇、Q-C2o脂肪酸單酯、失水山梨醇單棕櫚酸酯等。合適的兼性表面活性劑的具體例子包括3-十二烷基氨基丙酸鈉、3-十二垸基氨基丙磺酸鈉、N-烷基牛磺酸和甜菜鹼。獲自本發明方法的含納米銀的消毒組合物可在生物基質中穩定，可直接或按照上文所述進一步處理後，用於處理、清潔或消除環境汙染。例如納米銀顆粒可分散於必須通過任意合適方法或應用方法去除細菌的地點或其附近。組合物中的納米銀組分可與細菌細胞組分相互作用，從而能有效破壞它們並減少細菌總細胞數至可接受水平。使用如上述含納米銀的液體組合物可進行固體表面或一定體積的氣體或液體的清潔、去汙染、消毒或滅菌。當所述本發明液體組合物用於消毒或滅菌組合物時(如分散進入液體或氣體中)，常常在合適條件下，包括濃度和應用時間進行應用，本領域熟練技術人員通過滅菌和消毒的標準知識易於確定這些條件。當在固體表面上應用本發明包含納米銀的消毒液體組合物時，為安全規範起見優選使用即用型稀釋配方，該配方通過下述方法獲得將合適量的濃縮組合物與水混和，然後用所獲稀釋製劑潤溼所述固體表面直至固體表面全部變溼(如熟練技術人員所知，取決於表面的孔隙度)。本領域熟練技術人員將知道，根據固體表面出現的或要處理液體和氣體中出現的微生物類型和量的不同，包含納米銀的消毒液體組合物的優選使用量也很大程度不同。根據本發明上述內容使用包含納米銀的液體組合物作為消毒劑時，更特別推薦下述應用-將要處理的產品浸入所述包含納米銀的組合物中，-將消毒組合物噴霧至要處理的固體表面，及-將消毒組合物(稀釋的或濃縮的)摻入到要處理的水中(尤其是遊泳池水、工業處理水、廢水等)。因此，根據本發明的包含納米銀的消毒液體組合物尤其可用於(a)醫院和實驗室場所、工業場所(如牛奶廠，奶酪廠，麥芽作坊，釀酒廠，礦物水、酒、酒精、水果和蔬菜汁的生產場所，溫室，牛棚，雞舍和馬廄)；食品、飲料和製藥包裝生產線、飛機和船的內部)以及所述場所的內容物，尤其時所述場所的設備和儀器的消毒和衛生；(b)無菌外殼的消毒如未成熟動物或無菌動物生長的培養箱；(C)空調系統中軍團菌的處理；(d)儲存容器(尤其是筒倉)和傳送液體或固體產品如食品(糖、茶、咖啡、穀物、飲料)和動物飼料的管線的消毒和衛生；(e)遊泳池和其它淋浴設備的消毒和衛生，這時優選無表面活性劑的組合物；(f)飲用水的生產、運送和儲存系統(例如井或者儲存容器)的消毒，這時優選無表面活性劑的組合物；及(g)保護戶外作物(如穀物、番茄、香蕉園、溶液培養物如苣蕒菜、種子和塊莖等)不受細菌、真菌、病毒和寄生蟲的傷害。除了廣泛的工業應用外，本發明方法獲取的選擇性的高抗微生物活性也具有廣泛的家庭用途，例如但不限於水消毒、水中除藻、清潔產品及抗微生物塗層塗料製劑，如用於醫療用途或處理人用或動物用的營養或其它材料(特別因為對於真核細胞或有機體沒有影響或影響極小)，用於紡織產品的抗微生物保護，用於防止暴露組織發生感染或微生物汙染的外用醫療製劑中，例如，但不限於，乳膏劑、油膏劑或洗劑，或用作化學或其它轉化過程的催化劑。通過納米銀懸浮物將納米銀摻入聚合物和/或其它類型塗料中實現上述各種應用。本發明的第三個方面涉及用益生菌和其它細菌製備金屬納米沉澱，令人驚訝的是，該金屬納米沉澱可作為滅藻齊l」(抗小球藻(Chlorellavulgaris),但不限於此)，用於飲用水、魚池或池塘或遊泳池水，淡水或鹹水水庫，聚合物和油漆，表面塗料和其它需要保護的材料，防止軟垢(美觀方面)或硬垢(材料退化)。本發明的第四個方面涉及用益生菌和其它細菌製備金屬納米沉澱，令人驚訝的是，該金屬納米沉澱可作為除草劑對抗雙子葉或單子葉植物或對抗不同類型的低等植物，如苔蘚，可稀釋在水中或進一步用機械、酶學和/或物理化學的方法處理。據此目的對相關植物進行的選擇並非本發16明的關鍵參數。以此目的的合適植物包括雙子葉植物如菸草(Nicotianatabacum)、鴨子草(Lamnasp.)、大豆(Glycinemax)、蘋果、甜菜、擬南芥、苜蓿、矮牽牛花、棉花、胡蘿蔔、芹菜、甘藍、黃瓜、胡椒、卡諾拉(canola)、番茄、馬鈴薯、扁豆、亞麻、椰菜、大豆、萵苣、油菜、花椰菜、菠菜、抱子甘藍、菊芋、豌豆、黃秋葵、南瓜、羽衣甘藍、茶樹、咖啡和巻柏(Selaginellalepidophylla)。也可包括單子葉植物，如水稻(riceOryzasativa)、玉米、大麥、玉蜀黍、向日葵(Helianthusannuus)、小麥、燕麥、粟、高粱、莧菜、洋蔥、蘆筍和甘蔗。本發明的上述方面在如下領域尤其有用-在以下系統中抑制藻類的生長魚池水、動物和人飲用水分布系統、園藝水分布系統、池塘、遊泳池、池塘或遊泳池的水處理過濾系統、或不同類型灑水系統；-抑制表面，包括與水接觸的表面，如船體的藻類生長；-用於處理表面防止水藻，包括防止類似植物的高等生物體表面的藻類生長的油漆、聚合物和塗料；-抑制苔蘚或其它不良植物的生長，包括雙子葉和單子葉植物，具體是將葉、莖或根系統暴露於膠體銀，例如根據上述生產方法由益生菌生產並沉澱其上的膠體銀；以及-通過塗布或其它方式將這些表面暴露於膠體銀抑制某些植物或雜草在表面上的生長，所述膠體銀包括例如，根據上述生產方法由細菌生產並沉澱其上的膠體銀。下列實施例用以說明本發明方法和消毒組合物的某些實施方式，但不作任何限制。實施例l--納米銀的製備發酵乳酸桿菌Beijerinck1901AL(ATCC11976，LMG8900，來自8天大母乳餵養嬰兒的腸道)培養物在MRS肉湯(購自英國貝辛斯託克的奧科斯得(Oxoid，Basingstoke,UnitedKingdom))中微好氧性條件下37。C培養15小時。3,000g15'C離心10分鐘從MRS中收集細胞，用milliQ水洗滌兩次，然後重懸於milliQ水中使其最終光密度在600nm(OD6oo)為1.5。將IN氫氧化鈉母液中加入到細胞懸液中，如終濃度分別為0.05NNaOH和0.10NNaOH。在50mLmilliQ水中製備425mgAgN03和225mgNH4C1的Ag(I)母液。將1體積的這種Ag(I)母液分別加入到含0.05和0.10NNaOH的10體積細胞懸液中。25"C將這些混合物在可見光下孵育，溫和攪拌(攪拌器上每分鐘100轉)30分鐘。獲得5.0mMAg(O)(535mgAg(0)/L)沉積於發酵乳桿菌生物物質上的最終溶液，本文稱作"納米銀"或"納米-Ag"。將包被的發酵乳桿菌細胞離心，通過重複離心、傾析並將組合物重懸於新鮮milliQ水用milliQ水洗滌三次去除生長培養基殘留和其它添加劑。然後調整最終的納米Ag濃度。然後根據需要用milliQ水稀釋組合物或將其3,000g離心濃縮後重懸於milliQ水中。實施例2-納米銀XRD分析將實施例1中所得具有銀顆粒的生物物質進一步3(TC乾燥後，用配備布拉格-布倫特(Bragg-Brentano)光學系統的西門子D5000衍射儀(購自西門子公司，德國慕尼黑市)進行X-射線衍射(XRD)。X-射線由功率為1.6kW(40kV，40mA)的銅X-射線管產生。在25-90度29之間進行測量，"tep時間"(teptime)為1.6秒，以0.02度大小步進。所得光譜(未顯示)表明了金屬銀和氧化鈉X-射線衍射圖樣的存在。後者是製備納米銀所使用的氫氧化鈉殘餘。實施例3-納米銀的EDX分析將實施例1中所得具有納米銀的乾燥生物物質進一步3(TC乾燥後，用配備對應入射能量20.0keV解析度的EDX檢測器的JSM6100掃描電子顯微鏡(購自美國焦耳公司(JEOLUSA，Inc.))進行能量散射X-射線(EDX)分析。分析結果如表1所示(同時表示為質量％和原子％)，清晰表明主要存在有機物質(因為碳和氧的含量高)和銀，其組合總計佔乾物質重量的91%。剩餘乾燥物質由痕量元素Ca、Mg、Si、P、S和C1組成，主要是因為乾燥生物基質中的礦物質殘餘。表1tableseeoriginaldocumentpage18tableseeoriginaldocumentpage19實施例4-納米銀在大腸桿菌固體生長培養基上的抗微生物活性形式為實施例1中獲得的沉積於發酵乳桿菌生物物質的納米銀的100mLAg濃度為5mM的銀懸液，鋪板於固化生長培養基上以培養大腸桿菌(路越-貝爾塔尼(LuriaBertani)瓊脂)。作為對照，100mL0.1NNaOH無菌milliQ水溶液配製的5mMAgN03鋪板於相同的生長培養基上。該設置等同於每塊瓊脂平板含總量為0.05mgAg，或11mgAg/n^總表面積。以兩倍的後一濃度重複該實驗，即每塊瓊脂平板O.llmgAg，或22mgAg/m2總表面積。通過將這些銀懸液鋪板，將均勻的Ag(I)N03或納米Ag層施塗於固化生長培養基上。在照此預處理固化生長培養基後，將100pL生理溶液(8.5gNaCl/L無菌水)配製的2x106CFU/mL大腸桿菌懸液鋪板於預處理的瓊脂板上。然後將平板在3(TC孵育24小時並計數菌落。計數結果如圖l所示。當納米Ag濃度為11mgAg/n^和22mgAg/m、寸，在處理的固體生長培養基上未檢測到存活的大腸桿菌細胞(〈檢測限(detectionlimit)(D丄.一lx101CFU/ml)。因此這些濃度的納米Ag處理導致大腸桿菌細胞從2x106CFU/ml減少至少於1x101CFU/ml(D丄.)。當Ag(I)N03濃度為11mgAg/m2和22mgAg/m2時，大腸桿菌細胞分別從2x106CFU/ml明顯減少至4x102CFU/ml和1x102CFU/ml。作為對照，濃度為2x106CFU/mL的大腸桿菌懸液鋪板於未處理，即不含Ag的生長培養基上，並鋪板於用100yL僅含發酵乳桿菌ATCC11976的無菌mQ水處理的同樣生長培養基上，其濃度與納米銀處理相同，但不含納米Ag。未觀察到對這些細菌的總體計數的抑制作用。因此，觀察到的納米Ag和Ag(I)抑制作用可歸因於Ag處理，而並非處理步驟或實驗中所使用的乳桿菌菌株。實施例5-懸液中對不同病原菌的抗微生物活性檢測含不同濃度(Omg/L、0.10mg/L、1.0mg/L、10mg/L和50mg/L)實施例1中獲得的納米Ag組合物的生理溶液中稀釋的致病性大腸桿菌(Escherichiacoli)、鼠傷寒沙門菌(Salmonellatyphimurium)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)禾口單核細胞增生李其jf牛寺菌(Listeriamonocytogenes)培養物的存活。將納米Ag應用於含一種上述致病細菌的活培養物的生理溶液中。1升水中溶解8.5gNaCl得到的生理溶液與細菌細胞等滲，因此不會因為滲透壓殺死細胞。對照處理包括由不含納米Ag的生理溶液配製的細菌培養物。製備mQ水中100mg納米Ag/L的母液，並加入到生理溶液稀釋的細菌培養物使其最終納米Ag濃度如表2所示。每一上述致病菌種均進行獨立的重複處理，"細菌培養物"表示稀釋的含指數期生長細菌的液體肉湯，用生理溶液稀釋至細胞終濃度為104-105CFU/ml。每一處理以一式兩份進行。所有的孵育均在無菌帶蓋的試管裡進行，37。C下震蕩培養72小時。孵育後，從每一試管中取100^L鋪板於胰酪腖大豆瓊脂(TSA)固體生長培養基上並計數菌落。對於不同測試病原體的計數結果如表2所示。表2納米Ag濃度(mgAg/L)病原體(CFU/mL)大腸桿菌金黃色葡萄球菌沙門菌李斯特菌01.1x10'1.3x1021.0x1031.5x10'0.104.6x10111.0x1011.00002102000500000表2顯示獲自實施例l濃度為lmg/L的納米Ag在72小時內足以將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門菌的細胞濃度減少至<10CFU/mL(即低於檢測限)。在濃度為0.10mg/L已經觀察到顯著的細胞死亡。至於李斯特菌，10mg/L納米Ag使活細胞濃度降至檢測限下。因此我們得出結論從實施例1中獲得的納米Ag，在液體細胞懸液的濃度為1.0mg/L或更低時，作為強效抗微生物劑能夠顯著有效減少液體中的存活病原菌。實施例6—懸液中納米Ag與舊金山灣滷蟲(Artemiafranciscana)聯用的抗微生物活性通過高壓滅菌用milliQ水製備無菌人工海水(InstantOceanR，獲自美國水族系統(AquariumSystemsUSA))。所有處理在分裝有20mL無菌人工海水的50mLFalcon試管中進行。每一處理(一式三份進行操作)含有20mL人工海水配製的20隻滷蟲無節幼體，其中添加105CFU/mL(菌落形成單位)坎氏弧菌(Vibriocampbellii)LMG21363禾口/或獲自實施例1的納米Ag，終濃度如表3所示。將致病菌坎氏弧菌與其宿主有機體舊金山灣滷蟲一起孵育。設定如下測試-舊金山灣滷蟲+105CFU/ml坎氏弧菌-舊金山灣滷蟲+105CFU/ml坎氏弧菌+10011^納米八§/1^-舊金山灣滷蟲+105CFU/ml坎氏弧菌+1011^納米八§/1^-舊金山灣滷蟲+105CFU/ml坎氏弧菌+1.0mg糹內米Ag/L-舊金山灣滷蟲+105CFU/ml坎氏弧菌+0.1mg納米Ag/L-舊金山灣滷蟲+0.10mg糹內米Ag/L-舊金山灣滷蟲+100mg納米Ag/L-舊金山灣滷蟲+1011^納米八§/1^-舊金山灣滷蟲+l.Omg納米Ag/L，和-舊金山灣滷蟲+0.10mg納米Ag/L孵育48小時後，通過鋪板於特定弧菌生長培養基測定含舊金山灣滷蟲的滅菌人工海水中坎氏弧菌的濃度。下方表3顯示了平均處理結果(其中D丄.指檢測限)。納米Ag濃度(mgAg/L)坎氏弧菌致病菌存活01.0x105CFU/mLtableseeoriginaldocumentpage22還值得注意的是與未處理對照相比，濃度為0.10和1.0mg/L納米Ag對舊金山灣滷蟲的存活率沒有顯著影響(80%)。這表明按照實施例l產生的納米Ag在這些濃度下對高等有機體沒有毒性或抑制作用。實施例7-測定抗微生物活性的有效接觸時間該測試的目的是測定實施例1中納米銀組合物與稀釋於生理溶液中的致病性細菌培養物大腸桿菌(Escherichiacoli)、鼠傷寒沙門菌(Salmonellatyphimurium)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)和單核細胞增生李斯特菌(Listeriamonocytogenes)的合適接觸時間，以獲得濃度為0.1和1mg/LAg時的有效抗微生物活性。將這些納米Ag濃度應用於生理溶液(l升水中溶解8.5gNaCl)配製的細菌培養物中，生理溶液與細菌細胞等滲，因此不會因為滲透壓殺死細胞。對照處理包括在不含納米Ag組合物的生理溶液中的細菌培養物。製備mQ水配製的100mg納米Ag/L母液並加入合適量的生理溶液中的細菌培養物(與實施例5中意思相同)以提供所需終濃度納米Ag。所有的孵育(一式兩份)均在無菌帶蓋的試管裡進行，37"C震蕩培養，並在不同接觸時間進行細胞計數(取樣事件)。在每個取樣事件時，從每一處理樣品中取100pL鋪板於胰酪腖大豆瓊脂(TSA)固體生長培養基上並計數菌落。15小時、16小時、17小時、18小時和40小時後的結果分別顯示於下列表4(其中ND表示未檢測到，即低於檢測限)。表4tableseeoriginaldocumentpage23實施例8-製備不同銀與生物物質細胞乾重重量比的納米銀組合物用液氨(水中28%體積的NH3)製備銀(I)母液，終濃度為425gAgN03/L(=50mMAgNO3)。如實施例1所述製備發酵乳桿菌培養物。將2.8g(溼重)離心細胞團塊重懸於3種不同量(50ml、100ml和1L)的milliQ水中以獲得分別稱為A、B和C的反應混合物。將INMilliQ水配製的NaOH母液加至每一試管中，以在上述懸液中獲取常態O.lONNaOH。接著，如下加入銀(I)母液-反應混合物A:加入0.24mL銀(I)母液獲得終濃度1.30gAg/L(或12mM)Ag。56g/L生物物質(溼重)上幾乎立即發生沉澱反應(紅褐色沉澱)。假定離心生物物質平均乾重比在10—30%之間，因而獲得銀與細胞乾重比在1:4和1:12之間。-反應混合物B:加入2.4mL銀(I)母液獲得終濃度5.78gAg/L(或55mM)Ag。28g/L生物物質(溼重)上幾乎立即發生沉澱反應(紅褐色沉澱)。由於離心生物物質的乾重平均佔10—30%，因而獲得銀與細胞乾重之比在2:1和0.7:1之間。此反應中pH為11.6。-反應混合物C:加入24mL銀(I)母液獲得終濃度5.78gAg/L(或55mM)Ag。2.8g/L生物物質(溼重)上幾乎立即發生沉澱。由於離心生物物質的乾重平均佔10—30%，因而獲得銀與細胞乾重之比在20:1和7:1之間。將反應混合物靜置30分鐘，然後收集形成的納米Ag組合物。所得納米Ag沉澱與生物物質一起15°C3,000g離心10分鐘，然後在milliQ水中衝洗兩次去除生產過程中任何殘留氨和水溶性組分。然後分析納米Ag純化團塊產物(實施例9)，或進一步用milliQ水稀釋至適合進一步測試的納米Ag濃度。實施例9-在銀與生物物質細胞乾重之比為0.7:1時產生納米Ag的XRD分析按照實施例8在銀與生物物質細胞乾重之比為0.7:1的條件下製備含納米銀顆粒的生物物質，在10(TC烤爐中乾燥24小時後，如實施例2所述進行XRD分析。在該XRD譜中僅僅檢測到銀金屬的X-射線衍射圖樣。因為安全地估算乾燥產物中質量少於5X的晶體痕量元素無法在XRD中檢出，所以大約估算XRD分析中檢測到的銀至少95%處於Ag(O)狀態。實施例10-用！^0二對納米銀進行後期處理用含30%(體積)11202的水溶液對根據實施例1或實施例8所得到的洗滌的納米Ag團塊進行後期處理。為此將團塊懸浮於11202得到濃度高至6gAg/LH2O2(30%)。獲得更穩定的沉澱。然後用mmiQ水進一步稀釋所得沉澱的懸液得到用於後續測試的合適濃度的納米Ag。實施例11-經過或不經！^(^後處理納米Ag的抗微生物特性按照實施例8所述以不同銀和生物物質細胞乾重比例7:1、1:10和0.7:1分別製備納米Ag製劑(本文分別稱作樣品A、B和C)。此外，以銀和生物物質細胞乾重比例0.7:1獲得的納米Ag製備物進一步用&02按照實施例IO所述方法處理，從而得到第四個樣品D。為了評定銀和生物物質細胞乾重比例對納米銀產物抗微生物活性的影響，在無菌生理溶液中準備1x104CFU/mL鼠傷寒沙門氏菌細胞懸液，並分裝於不同的試管中。將樣品A、B、C和D加入試管直至在每一試管中獲取終濃度為0.05mg/L(或50卯b)的納米Ag。作為對照，將細菌培養物與0.5ppmAgN03孵育或不與任何銀孵育。蓋上試管並在37。C一式兩份振蕩孵育。孵育4.5小時後，取出樣品並在生理溶液中進行系列稀釋，鋪板於TSA培養基上後，37"孵育過夜，以進行總沙門氏菌計數測定。圖3顯示了這些計數的結果，以平均細胞計數和兩次獨立重複的標準差表示。用實施例8所述方法所得0.05ppm納米銀存在條件下，孵育4.5小時後觀察到明顯的細菌細胞計數減少。圖3顯示銀和細胞乾重比例越高，所得納米Ag的抗微生物活性越弱。同樣，利用11202處理納米Ag產物顯著增加其抗微生物活性。實施例12-透射電鏡法檢測納米銀粒度為了準備用於TEM分析的切片，用含2.5%戊二醛和2%甲醛的0.1M卡可酸鹽緩衝液(pH7.4)固定細菌團塊,並包埋於3%低熔點瓊脂糖中(來自的菲克實驗室(DifcoLaboratories),美國密西根州底特律)。在1。/。四氧化鋨中對樣品進行後固定。在固定步驟之間或之後，用蒸餾水洗滌樣品。然後，在增加濃度的乙醇和無水環氧丙垸中對樣品進行脫水。在環氧樹脂介質(Epon-Spurrmedium)中進行包埋後，樣品塊在TM60修塊單元中進行修塊(來自日池特-江公司(Reichert-JungA.G)，奧地利維也納)以獲取切割面為0.5X1mm2-lX2mm2的切片，並用Ultracut切片切割機(來自日池特-江公司(Reichert-JungA.G)，奧地利維也納)對金到銀黑色交界面顏色範圍內的超薄切片進行切割。切片放置於聚乙烯醇縮醛和碳包被的銅網上(200目)。一旦完成，用2%乙酸鈾醯對薄切片進行染色，並用檸檬酸鉛檢測細胞的超微結構。化學品和網購自阿嘎科學公司(AgarScientific)(英國坦斯特)。利用EM208S透射電鏡在80kV進行成像(來自荷蘭艾恩德霍芬的FEI公司)。獲取實施例8所述反應混合物A、B和C得到的納米銀顆粒的TEM圖像(未顯示)。這些圖像確認在組合物獲得球形納米銀顆粒，其存在形式為細菌細胞表面的沉澱或生物物質間的懸浮物。-反應混合物A(比值1:10)產生的納米銀粒度對於測量的35個納米顆粒，直徑範圍3.3nm-72nm，平均值為14nm，顆粒表面積範圍6.4-2，996nm2，因此球度範圍0.14-0.97;-反應混合物B(比值l:l)產生的納米銀粒度對於測量的202個納米顆粒，直徑範圍3nm-116nm，平均值為15nm，顆粒表面積範圍6-4,805nm2，因此球度範圍0.12-0.96;-反應混合物C(比值1:10)產生的納米銀粒度對於測量的56個納米顆粒，直徑範圍3.3nm-56nm，平均值為16nm，顆粒表面積範圍6.4-1,841nm2，因此球度範圍0.15-0.95。實施例13-製備膠體納米金用milliQ水製備金(III)母液，終濃度濃度為7.5gAuCVL。按照實施例1獲取發酵乳桿菌培養物。將溼重2.5g的離心細胞團塊加入到100mLmilliQ水中。將1NmilliQ水配製的氫氧化鈉母液加入上述懸液中獲得常規終濃度為0.10NNaOH。然後在此懸液中加入10mL金(III)母液獲得終濃度為75mgAu(III)/100mL，存在形式為AuC13-Au(3.8mMAu)。4小時內Au(0)完成沉澱到2.5g/100mL生物物質(-溼重)上。既然離心生物物質乾重平均佔10-30%，因此獲得金和細胞乾重比例在1:3和1:10間。允許反應持續進行4小時，然後收集納米金顆粒。將此紫色沉澱3,000g15t離心IO分鐘並用milliQ水衝洗2次去除來自生產過程中的水溶性組分。實施例14-納米金的XRD分析含有實施例13的含金顆粒的生物物質在10(TC烤爐中乾燥24小時後，用配備布拉格-布倫特(Bragg-Brentano)光學系統的西門子D5000衍射儀如實施例2所述進行進行XRD分析。所得譜圖如圖4所示，表明僅存在Ai/1的X-射線衍射峰。實施例15-不同銀與生物物質細胞乾重比例下生物沉澱效率和生物物質的回收為了評估生物物質對Ag(I)生物還原為Ag(0)納米顆粒的影響，檢測不同Ag:CDW比例下生物還原後在生物物質上和溶液中的回收。如實施例8所述製備不同Ag:CDW比例納米銀製劑。在生物物質與Ag(I)孵育4小時，7,000g離心IO分鐘分離可溶相(溶液中)和沉澱相(生物物質上)後測定銀的回收百分率。本研究結果如下表8所示。表8tableseeoriginaldocumentpage27這些結果清楚表明，當Ag:CDW比例較低時，生物物質相關顆粒形式的銀回收較高。例如Ag:CDW比例為1:10得到從生物還原方法處理的Ag(I)溶液中回收可接受的Ag、約95%)。實施例16-無過氧化氫後處理的納米銀製劑的滅藻特性按照實施例8所述方法以銀與生物物質細胞乾重比例1:4製備納米銀製劑。為了評估該製劑的滅藻效果，在含lOmLBGll培養基(如Stanier等，Bactedol.Rev.(1971)35:171-205所述)的試管中接種入0.5mL液體BGll快速生長小球藻培養物，在20。C、65%相對溼度和1000Lux(16小時/天)培養。2周後利用分光光度法評價生長。通過試管中的劑量，檢測不同濃度的納米銀製劑，範圍從20mgAg/L-0.01mgAg/L。在觀察到完全有機體生長被完全抑制時的最低測試濃度是MIC值。該納米銀製劑抗小球藻生長的MIC值測定為0.125mgAg/L。權利要求1.一種製備含有膠體納米銀或納米金的組合物的方法，所述方法包括將益生菌與含有至少4mM銀鹽或金鹽的水溶液一起培育的步驟。2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述水溶液含有至少4mM銀鹽，還含有氨和/或銨鹽，以及鹼金屬氫氧化物。3.—種製備含有膠體納米銀的組合物的方法，所述方法包括在5-45"C的溫度下使益生菌與一種水溶液相接觸的步驟，該水溶液含有銀鹽、氨和/或銨鹽以及鹼金屬氫氧化物的混合物。4.如權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述氨和/或銨鹽的含量足以形成大量Ag(NH3)+或(Ag(NH3)2廣複合物。5.—種製備含有膠體納米金的組合物的方法，所述方法包括在5-45。C的溫度下使益生菌與一種水溶液相接觸的步驟，該水溶液含有金鹽和鹼金屬氫氧化物的混合物，不存在氨或銨鹽。6.如權利要求2-5中任一項所述的方法，其特徵在於，所述鹼金屬氫氧化物選自氫氧化鈉或氫氧化鉀。7.如權利要求1-6中任一項所述的方法，其特徵在於，所述銀或金與細菌細胞乾重的重量比為0.05-20。8.如權利要求1-7中任一項所述的方法，其特徵在於，所述培育或接觸的時間為1秒一30分鐘。9.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其特徵在於，所述鹽是硝酸銀、氯化銀或氯化金。10.如權利要求l-9中任一項所述的方法，其特徵在於，所述培育在pH8-12的範圍內進行。11.如權利要求1-10中任一項所述的方法，其特徵在於，所述益生菌是乳桿菌。12.如權利要求1-11中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括通過機械、酶學或理化處理手段去除所述培育混合物中的至少一部分所述益生菌的步驟。13.如權利要求1-12中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟一離心所述培育混合物，形成固體部分和液體部分，所述固體部分包含含有膠體納米銀或納米金的組合物，和一從所述液體部分中分離所述固體部分。14.如權利要求1-13中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括用過氧化物或過氧酸鹽處理所述含有膠體納米銀或納米金的組合物的步驟。15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述過氧化物是過氧化氫。16.如權利要求1-15中任一項所述的方法，其特徵在於，所述膠體納米銀是作為抗-微生物劑的組分引入的。17.如權利要求1-15中任一項所述的方法，其特徵在於，所述膠體納米銀是作為滅藻劑的組分引入的。18.如權利要求1-15中任一項所述的方法，其特徵在於，所述膠體納米銀是作為除草劑的組分引入的。19.細菌在細菌膜上產生膠體金屬或膠體金屬化合物中的應用，包括使所述細菌與所述金屬或金屬化合物在受控pH下相接觸。20.如權利要求19所述的應用，其特徵在於，所述金屬或金屬化合物的金屬是銀。21.如權利要求19所述的應用，其特徵在於，所述金屬或金屬化合物的金屬選自金、鋅、汞、銅、鈀、鉑或鉍。全文摘要本發明提供了一種通過將金屬或金屬化合物與細菌接觸製備含有金屬(包括銀、金、鋅、汞、銅、鈀、鉑或鉍)膠體納米顆粒的組合物的方法。本發明的一個實施方式包含將益生菌與含有至少4mM銀或金鹽的水溶液孵育的步驟。所得到的含納米銀的組合物，例如浸漬到載體上時，可用作高效抗微生物劑、滅藻劑或除草劑。文檔編號C12P3/00GK101506371SQ200780025198公開日2009年8月12日申請日期2007年7月5日優先權日2006年7月5日發明者T·韋科特恩,W·德溫特,W·韋斯特雷特申請人:詹森藥業有限公司