本發(fā)明屬于納米金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

納米銀由于自身的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，因而具備強(qiáng)穿透力和抑菌活性。其具有的廣譜抗菌性、強(qiáng)效殺菌性、強(qiáng)滲透性、抗菌持久且無耐藥性、修復(fù)再生能力等特點(diǎn)，使其在生物醫(yī)藥、抑菌材料等方面得到了廣泛應(yīng)用。

有報(bào)道以聚乙二醇等作保護(hù)劑，采用光催化還原法，以紫外光激發(fā)光電子還原硝酸銀制備了納米銀粒徑在1nm～100nm的納米銀原液，將此原液與多種添加劑混合后制得了一種流動態(tài)的納米銀抗菌液(CN 103999873 A，2014.08.27，納米銀抗菌劑及其制備方法)。有人以硼氫化鈉為還原劑，加入PDDA，將硝酸銀還原成被PDDA包裹的納米晶核，攪拌得到納米銀溶膠，再與聚乙二醇4000的混合均勻后涂到織物上烘干得到納米銀復(fù)合抑菌層。將此抑菌層覆于海綿狀織物層上，得到一種敷料(CN 105797192 A，2016.07.27，一種由納米銀與遠(yuǎn)紅外陶瓷微粉制成的敷料及其制備方法)。

目前報(bào)道的方法中，含有納米銀的材料大多為流體狀，或?qū)⒘黧w狀材料烘干得到粉料再覆于模板上。這些納米銀材料本身并不具備支撐作用，材料中納米銀的釋放都是很快的，其釋放速度不能得到有效控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其應(yīng)用，所述瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠具有良好的抑菌性能，且其中納米銀粒子的釋放緩慢。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法，包括如下步驟：

提供第一溶液，其中所述第一溶液包含瓊脂糖分散于第一溶劑中；

提供第二溶液，其中所述第二溶液包含銀鹽分散于第二溶劑中；

混合所述第一溶液與所述第二溶液，得到所述的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述第一溶劑包括水，其中在所述瓊脂糖分散于第一溶劑中時加熱攪拌。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述第二溶劑包括水，所述銀鹽選自硝酸銀和乙酸銀。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，其中在混合所述第一溶液與所述第二溶液的過程中，包含：將所述第一溶液與所述第二溶液恒溫?cái)嚢?，常溫放置?/p>

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述恒溫的溫度為80℃～100℃，所述恒溫?cái)嚢璧臅r間為1min～150min；所述常溫放置的溫度為4℃～40℃，所述常溫放置的時間為1d～20d。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，其中在混合所述第一溶液與所述第二溶液后，銀鹽的濃度為5mM～500mM，所述瓊脂糖濃度為0.005g/mL～0.035g/mL。

一種瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的應(yīng)用，其作為抑菌劑應(yīng)用。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述應(yīng)用方法包括：將所述瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠置于含菌落的LB培養(yǎng)基(Luria-Bertani培養(yǎng)基)中，并于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述菌落濃度為10⁵cfu/mL。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述菌落選自大腸桿菌和金黃色葡萄球菌。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述恒溫培養(yǎng)溫度為37℃，所述恒溫培養(yǎng)時間為24h。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明在制備瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠過程中，瓊脂糖既作還原劑又作穩(wěn)定劑，無需引入其他還原劑或添加劑，且安全無毒。并且瓊脂糖凝膠的內(nèi)部空腔可控制納米銀顆粒的尺寸大小并阻止納米銀粒子發(fā)生團(tuán)聚。本發(fā)明采用的瓊脂糖凝膠具有多孔性的特點(diǎn)，對納米銀粒子的釋放具有緩釋的作用；且經(jīng)試驗(yàn)證明本發(fā)明瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠具有良好的抑菌效果。

(2)本發(fā)明采用瓊脂糖凝膠為模板，最終得到的材料為固體狀，具有良好的支架作用，解決了其他制備方法中材料需添加模板的問題。

(3)本發(fā)明采用的瓊脂糖凝膠對納米銀粒子的相容性較好，解決了其他制備方法中化學(xué)試劑對納米銀顆粒相容性差的問題，且本發(fā)明瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠穩(wěn)定易保存。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠應(yīng)用方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中制得的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的紫外-可見吸收光譜圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的抑菌性應(yīng)用的抑菌效果實(shí)物圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中制得的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的紫外-可見吸收光譜圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的抑菌性應(yīng)用的抑菌效果實(shí)物圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過提供一種瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中為減少所制備的納米銀粒子發(fā)生團(tuán)聚而加入毒性較大、污染嚴(yán)重的添加劑的缺陷，解決了納米銀粒子釋放速度太快的問題，且具有優(yōu)良的抑菌效果。同時也解決了納米銀材料需添加模板才能達(dá)到支撐作用的缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例的主要思路如下：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法，包括如下步驟：

S01：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含瓊脂糖分散于第一溶劑中；

S02：提供第二溶液，其中所述第二溶液包含銀鹽分散于第二溶劑中；

S03：混合所述第一溶液與所述第二溶液，得到所述的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。

所述瓊脂糖粉末分散溶解于第一溶劑中，輔以加熱攪拌的手段，形成透明均勻的溶液；所述第一溶劑可為水，或使用超純水時效果更佳。

所述銀鹽可為硝酸銀或乙酸銀，溶解分散硝酸銀或乙酸銀的第二溶劑可為水。

在混合所述第一溶液與所述第二溶液的過程中，包含：將所述第一溶液與所述第二溶液恒溫?cái)嚢瑁胤胖?。為了能夠均勻混合第一溶液以及第二溶液，可利用一攪拌設(shè)備(例如均質(zhì)機(jī)、磁攪拌機(jī)或馬達(dá)攪拌機(jī))幫助兩溶液均勻混合，所述恒溫的溫度介于80℃～100℃之間，在此溫度下瓊脂糖粉末的溶解性更好，然后冷卻至常溫下放置得到復(fù)合凝膠。

混合過程后，瓊脂糖濃度為0.005g/mL～0.035g/mL，瓊脂糖濃度要合理控制，濃度太大則粘度大，濃度太小又不易形成凝膠；瓊脂糖分子結(jié)構(gòu)中的羥基將溶液中的銀離子還原成銀單質(zhì)，因此控制硝酸銀或乙酸銀的濃度為5mM～500mM，使得瓊脂糖與合適量的銀鹽相互作用，達(dá)到最佳的效果，最后形成納米銀尺寸可控的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。對瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠作紫外-可見吸收光譜分析，在波長為420nm處有吸收峰，說明瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠中有納米銀。

本發(fā)明實(shí)施例瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的應(yīng)用，其作為抑菌劑應(yīng)用。所述瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠通過上述步驟S01-S03制得。

所述應(yīng)用方法包括：步驟S04：將所述瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠置于含菌落的LB培養(yǎng)基上，于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)過程中選擇陰性大腸桿菌和陽性金黃色葡萄球菌作為代表，為驗(yàn)證瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的抑菌效果，所選菌種的濃度可為10⁵cfu/mL。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放在含有菌落的LB培養(yǎng)基中，在37℃下培養(yǎng)24h，取出培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基上與瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠接觸的部位出現(xiàn)了抑菌圈。培養(yǎng)基上細(xì)菌生長受到抑制的地方較其它部位相對透明，此透明部分即為瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的抑菌圈。硝酸銀或乙酸銀的濃度越大，抑菌圈越大，則瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠抑菌效果越好。瓊脂糖的濃度越大，抑菌圈越大，瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠抑菌效果越好。

為了讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)實(shí)施例，來說明本發(fā)明所述之瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其應(yīng)用。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.21g瓊脂糖粉末加入6.0mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述瓊脂糖溶液中加入4.0mL濃度為0.5M的硝酸銀溶液，恒溫100℃攪拌15min。停止加熱后，將混合溶液在20℃下放置7d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的大腸桿菌的LB培養(yǎng)基中，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。

所述每升LB培養(yǎng)基配制步驟如下：在950ml去離子水中加入：胰化蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCl 10g，以及瓊脂粉15g加熱攪拌直至溶質(zhì)溶解。用5mol/L NaOH調(diào)pH值至7.0，用去離子水定容至1L；在15psi高壓下蒸汽滅菌20min。將融化的LB固體培養(yǎng)基置于55℃的水浴中，待培養(yǎng)基溫度降到55℃時加入抗生素，以免溫度過高導(dǎo)致抗生素失效，并充分搖勻。每10ml倒1個板子，將培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿，在紫外下照10-15分鐘，得到固體LB培養(yǎng)基。

圖2為實(shí)施例1的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的紫外-可見吸收光譜圖。圖3為實(shí)施例1的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠抑菌效果圖。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例2瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.15g瓊脂糖粉末加入7.2mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入2.8mL濃度為1.0M的硝酸銀溶液，恒溫100℃攪拌1min。停止加熱后，將混合溶液在30℃下放置15d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的金黃色葡萄球菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。圖4為實(shí)施例2的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的紫外-可見吸收光譜圖。圖5為實(shí)施例2的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠抑菌效果圖。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例3瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.20g瓊脂糖粉末加入8.0mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入2.0mL濃度為0.5M的乙酸銀溶液，恒溫80℃攪拌30min。停止加熱后，將混合溶液在20℃下放置7d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的大腸桿菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例4瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.25g瓊脂糖粉末加入7.2mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入2.8mL濃度為0.5M的乙酸銀溶液，恒溫100℃攪拌15min。停止加熱后，將混合溶液在30℃下放置20d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的金黃色葡萄球菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例5瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.21g瓊脂糖粉末加入7.5mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入2.5mL濃度為2.0M的硝酸銀溶液，恒溫100℃攪拌20min。停止加熱后，將混合溶液在4℃下放置15d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的金黃色葡萄球菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

實(shí)施例6

本發(fā)明實(shí)施例6瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.05g瓊脂糖粉末加入7.0mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入3.0mL濃度為0.5M的硝酸銀溶液，恒溫90℃攪拌15min。停止加熱后，將混合溶液在20℃下放置7d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的金黃色葡萄球菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

實(shí)施例7

本發(fā)明實(shí)施例7瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.35g瓊脂糖粉末加入9.9mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入0.1mL濃度為0.5M的硝酸銀溶液，恒溫100℃攪拌150min。停止加熱后，將混合溶液在40℃下放置1d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的大腸桿菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

實(shí)施例8

本發(fā)明實(shí)施例8瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠的制備方法及其抑菌性應(yīng)用，包括如下步驟：稱取0.2g瓊脂糖粉末加入9mL超純水中，加熱攪拌使瓊脂糖粉末溶解，形成透明均勻的溶液。向上述溶液中加入1mL濃度為0.5M的硝酸銀溶液，恒溫90℃攪拌50min。停止加熱后，將混合溶液在10℃下放置5d，得到瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。將瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠放置于含有濃度為10⁵cfu/mL的大腸桿菌的LB培養(yǎng)基上，密封后放在溫度為37℃的恒溫培養(yǎng)箱中，24h后取出培養(yǎng)基。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，能夠看到明顯的抑菌圈。

上述本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明在制備瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠過程中，瓊脂糖既作還原劑又作穩(wěn)定劑，無需引入其他還原劑或添加劑，且安全無毒。并且瓊脂糖凝膠的內(nèi)部空腔可控制納米銀顆粒的尺寸大小并阻止納米銀粒子發(fā)生團(tuán)聚。本發(fā)明采用的瓊脂糖凝膠具有多孔性的特點(diǎn)，對納米銀粒子的釋放具有緩釋的作用；且經(jīng)試驗(yàn)證明本發(fā)明瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠具有良好的抑菌效果。

(2)本發(fā)明采用瓊脂糖凝膠為模板，最終得到的材料為固體狀，具有良好的支架作用，解決了其他制備方法中材料需添加模板的問題。

(3)本發(fā)明采用的瓊脂糖凝膠對納米銀粒子的相容性較好，解決了其他制備方法中化學(xué)試劑對納米銀顆粒相容性差的問題，且本發(fā)明瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠穩(wěn)定易保存。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。