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巴塞罗那与维戈塞尔塔: 一種生物抗菌劑及其制備方法與應用.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201210154125.0

申請日:

20120517

公開號:

CN102697806B

公開日:

20140618

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61K47/02,A61K47/12,A61K47/48,A01N59/16,A61K33/38,A01P3/00,A61P31/04,A61K31/19 主分類號: A61K47/02,A61K47/12,A61K47/48,A01N59/16,A61K33/38,A01P3/00,A61P31/04,A61K31/19
申請人: 中國科學院長春應用化學研究所
發明人: 楊秀榮,王小磊
地址: 130022 吉林省長春市人民大街5625號
優先權: CN201210154125A
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司 代理人: 魏曉波
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210154125.0

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明屬于生物材料領域,公開了一種生物抗菌劑及其制備方法與應用。本發明所述生物抗菌劑由乳酸菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成,其中,Ag納米顆粒包覆在磁性Fe3O4納米顆粒表面組成AgFe3O4復合納米顆粒;Ag/Fe3O4復合納米顆粒通過氫鍵負載在乳酸菌表面。Ag納米顆粒包覆在磁性Fe3O4納米顆粒表面可以提升抗菌活性,乳酸菌本身密度較低可以使乳酸菌所負載的磁性Ag/Fe3O4復合納米顆??梢栽諼扌瓚鍆夥稚⒋淼奶跫魯な奔淶鈉≡諍兄虜【娜芤耗?,從而與溶液中漂浮的致病菌充分接觸,可以精確固定在指定區域、又能夠在體內長時間保持分散狀態,充分發揮其抑菌、抗菌能力。

權利要求書

1.一種生物抗菌劑,其特征在于,由乳酸菌、Ag納米顆粒和磁性FeO納米顆粒組成,其中,Ag納米顆粒包覆在磁性FeO納米顆粒表面組成Ag/FeO復合納米顆粒,Ag/FeO復合納米顆粒通過氫鍵負載在乳酸菌表面。2.一種生物抗菌劑的制備方法,其特征在于,利用反向膠束法在磁性FeO納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒,形成黑色的Ag/FeO復合納米顆粒,利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷在Ag/FeO復合納米顆粒表面覆蓋氨基化基團,然后與乳酸菌發酵溶液充分接觸,使乳酸菌表面負載Ag/FeO復合納米顆粒。3.根據權利要求2所述制備方法,其特征在于,所述磁性FeO納米顆粒為采用共沉淀法以Fe、Fe和氨水為主要原料制得。4.根據權利要求2所述制備方法,其特征在于,所述利用反向膠束法在磁性FeO納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒包括如下步驟:I、將FeO納米顆粒與含有Triton?X-100、正己醇和環己烷的油包水微乳液相混合,再摻入硝酸銀溶液,反應30分鐘;II、加入硼氫化鈉溶液,并在室溫下攪拌3-8小時,然后加入過量丙酮使溶液中的產物沉淀;III、收集步驟2所得沉淀,乙醇和水洗滌,外置磁場收集黑色沉淀即得。5.根據權利要求4所述制備方法,其特征在于,所述FeO納米顆粒與Triton?X-100、正己醇和環己烷的摩爾比為1:14:14:75。6.根據權利要求4所述制備方法,其特征在于,所述FeO納米顆粒與硝酸銀的摩爾比為1:12.5。7.根據權利要求2所述制備方法,其特征在于,所述利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷在Ag/FeO復合納米顆粒表面覆蓋氨基化基團的方法具體為將Ag/FeO復合納米顆粒與乙醇溶液混合,攪拌2-12h后用水和乙醇洗滌,外置磁場收集即得,其中,所述乙醇溶液含5v/v%3-氨基丙基三乙氧基硅烷和5v/v%水。8.根據權利要求7所述制備方法,其特征在于,按g/mL計,所述Ag/FeO復合納米顆粒與乙醇溶液的重量體積比為1:10。9.權利要求2~8任意一項所述制備方法制備的生物抗菌劑。10.權利要求1或9所述生物抗菌劑在抑制致病菌中的應用。11.根據權利要求10所述應用,其特征在于,所述致病菌為大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、幽門螺桿菌或枯草桿菌。

說明書

技術領域

本發明屬于生物材料領域,尤其涉及一種生物抗菌劑及其制備方法與應用。

背景技術

抗生素是由微生物或高等動植物在生活代謝中所產生的具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物,是一類在很低濃度下可以殺死、抑制或干擾其他微生物的化學物質。同時,抗生素也是一類特殊的化學制劑,自從1929年發現第一種抗生素青霉素以來,至今已找到約一萬種新抗生素。我國是抗生素使用大國,據2006-2007年度衛生部全國細菌耐藥監測結果顯示,我國醫院抗菌藥物年使用率高達74%。而在美英等發達國家,醫院的抗生素使用率僅為22%-25%。進一步的研究表明,中國感染性疾病占全部疾病總發病數的49%,其中細菌感染性疾病僅占20%左右,然而,現今70%的患者在住院期間都使用過至少一種抗生素,其中外科患者幾乎人人都用抗生素,比例高達97%,也就是說絕大部分病例都存在濫用抗生素的問題。這種近乎畸形的抗生素使用率使得各種耐藥菌種層出不窮,許多菌株對于青霉素的耐藥性接近100%。這使中國成為世界上濫用抗生素問題最為普遍,也最為嚴重的國家之一,每年超過8萬人直接或間接死于濫用抗生素。

此外,傳統的抗生素療法雖然對于特定菌株有選擇性,但對于體內的具體的作用位置并不具有靶向性,每經過一次抗生素療程,都有可能改變體內所有器官的菌落體系,并由此導致各種難以預計的嚴重后果。針對這一問題,一個可行的解決途徑是利用復合納米材料進行體內特定區域的定位抗菌治療。一些低毒性的微/納米尺度的材料,如氧化鋅,銀等,可以作為現有抗生素療法的輔助療法,對抗多種細菌感染,從而降低、甚至避免一系列由抗生素療法導致的副作用,如發燒、頭暈、惡心和過敏性等。然而,盡管目前已有一定篇幅的運用各種納米顆粒進行體內定位治療的報道,但很少有報道深入研究過如何提高這些體內抗菌劑的使用效率。許多納米抗菌劑雖然可以精確固定在指定區域,卻不能得到有效的分散,因而難以和致病菌充分接觸,在這種情況下,為了保證抗菌效率,就只能增加納米抗菌劑的投入量。如此一來,不僅增加了患者的痛苦和開銷,對其代謝系統也是一份額外的負擔。因此,有必要開發一種即可以精確固定在指定區域、又能夠在體內長時間保持分散狀態的高效生物抗菌劑。

發明內容

有鑒于此,本發明的目的在于針對現有技術的缺陷,提供一種既可以精確固定在指定區域又能夠在體內長時間保持分散狀態的高效生物抗菌劑及其制備方法與應用。

為實現本發明的目的,本發明采用如下技術方案:

一種生物抗菌劑,由乳酸菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成,其中,Ag納米顆粒包覆在磁性Fe3O4納米顆粒表面組成Ag/Fe3O4復合納米顆粒,Ag/Fe3O4復合納米顆粒通過氫鍵負載在乳酸菌表面。

本發明所述生物抗菌劑由乳酸菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成。

其中,乳酸菌作為載體本身密度較低,Ag/Fe3O4復合納米顆粒與乳酸菌結合之后使原本密度較高的磁性Ag/Fe3O4復合納米顆粒平均密度降低,與含有致病菌的溶液的密度相當,使乳酸菌所負載的磁性Ag/Fe3O4復合納米顆??梢栽諼扌瓚鍆夥稚⒋恚ㄈ繒鴝?、攪拌、超聲等)的條件下長時間的漂浮在含有致病菌的溶液內,從而與在溶液中漂浮的致病菌充分接觸,充分發揮其抑菌、抗菌能力,極大的提高生物抗菌劑對含有致病菌的溶液處理的實際操作中使用的便利性、經濟性和普適性。

本發明所述乳酸菌表面負載有Ag/Fe3O4復合納米顆粒,其中的磁性Fe3O4納米顆??梢栽詿判宰饔孟倫雜梢貧?,因此提高了乳酸菌吸附抑菌體系即本發明所述負載有Ag/Fe3O4納米顆粒的乳酸菌液相移動能力,可以快速有效的集中在選定區域,有利于體內致病菌的緊急、高效處理。小尺寸的銀顆粒負載在尺寸較大的四氧化三鐵磁性納米顆粒表面,使銀顆粒與外界的接觸面積得以放大。相較于相似尺寸的純銀納米顆粒,這種Ag/Fe3O4復合納米顆粒的排布方式,在保證抗菌性能的同時,大大減少了銀的用量,不僅降低了體系的制備成本,而且減少了由銀導致的可能的副作用的出現概率。此外,磁性Fe3O4納米顆粒表面的Ag納米顆粒的點綴不僅有利于復合納米顆粒在菌體表面的固定,更顯著提升了該體系的抗菌活性,使之在含致病菌的溶液中贏得生存競爭,充分發揮其抗菌、抑菌能力。

本發明還提供了所述生物抗菌劑的制備方法為利用反向膠束法在磁性Fe3O4納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒,形成黑色的Ag/Fe3O4復合納米顆粒,利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷在Ag/Fe3O4復合納米顆粒表面覆蓋氨基化基團,然后與乳酸菌發酵溶液充分接觸,使乳酸菌表面負載Ag/Fe3O4復合納米顆粒。

本發明所述制備方法以磁性Fe3O4納米顆粒為基體制備復合納米顆粒,所述磁性Fe3O4納米顆粒的可以通過商業渠道獲得或采用現有技術公開的共沉淀法、沉淀氧化法、微乳液法、水熱法、機械研磨法、凝聚法、溶膠法等方法制備得到。

在一個具體實施方案,本發明所述磁性Fe3O4納米顆粒為采用共沉淀法,以Fe2+、Fe3+和氨水為主要原料制得。

在一個具體實施方案中,所述共沉淀法制備磁性Fe3O4納米顆粒包括如下步驟:

a、在氮氣?;は?,將氨水加入到Fe2+與Fe3+的混合溶液中,使溶液pH值≧10,在85℃下快速攪拌;

b、待反應溶液顏色變深后繼續攪拌100分鐘;

c、在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色Fe3O4沉淀,重蒸水洗滌至中性,干燥即得。

共沉淀法制備磁性Fe3O4納米顆粒時,Fe2+與Fe3+的摩爾比直接影響產物的晶體結構。反應的理論摩爾比為Fe2+:Fe3+=1:2,但由于二價鐵離子容易氧化成三價鐵離子,而且還有許多復雜的中間反應和副產物,所以二價鐵離子應適當過量,因此,所述Fe2+與Fe3+的混合溶液中Fe2+與Fe3+的摩爾比優選為1:1.75~2。

本發明所述Fe2+和Fe3+可以來源于鐵的氯化物、硝酸鹽、醋酸鹽或硫酸鹽。在一個具體實施方案中,Fe2+和Fe3+分別來源FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O。

本發明所述制備方法利用反向膠束法在磁性Fe3O4納米顆粒表面包覆銀納米顆粒。在具體實施方案中,本發明所述利用反向膠束法在磁性Fe3O4納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒包括如下步驟:

I、將Fe3O4納米顆粒與含有Triton?X-100、正己醇和環己烷的油包水微乳液相混合,再摻入硝酸銀溶液,反應30分鐘;

II、加入硼氫化鈉溶液,并在室溫下攪拌3-8小時,然后加入過量丙酮使溶液中的產物沉淀;

III、收集步驟2所得沉淀,乙醇和水洗滌,外置磁場收集黑色沉淀即得。

其中,所述含有Triton?X-100、正己醇和環己烷的油包水微乳液是指油包水微乳液中含有Triton?X-100、正己醇和環己烷三種物質。所述Fe3O4納米顆粒與Triton?X-100、正己醇和環己烷的摩爾比優選為1:14:14:75,所述Fe3O4納米顆粒與硝酸銀的摩爾比優選為1:12.5。

本發明所述油包水微乳液的使用可以控制最終產物的尺寸大小。在一個具體實施方案中,所述在磁性Fe3O4納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒的方法具體為:通過機械攪拌的方式,將100μL、40mM的四氧化三鐵納米顆粒與含有1.4mL?Triton?X-100、1.4mL正己醇和7.5mL環己烷的油包水微乳液相混合,20分鐘后,加入200μL的0.1M的硝酸銀溶液,繼續攪拌30分鐘。然后加入250μL?0.20M的硼氫化鈉,在室溫下攪拌3-8小時,然后加入過量丙酮使溶液中的產物沉淀,所得沉淀經乙醇和水反復洗滌,通過外置磁場收集即得Ag/Fe3O4復合納米顆粒。

本發明所述制備方法利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷在Ag/Fe3O4復合納米顆粒表面覆蓋氨基化基團。在具體實施方案中,本發明所述利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷在Ag/Fe3O4復合納米顆粒表面覆蓋氨基化基團的方法具體為將Ag/Fe3O4復合納米顆粒與乙醇溶液混合,攪拌2-12h后用水和乙醇洗滌,外置磁場收集即得,其中,所述乙醇溶液含5v/v%3-氨基丙基三乙氧基硅烷和5v/v%水。

其中,按g/mL計,所述Ag/Fe3O4復合納米顆粒與乙醇溶液的重量體積比優選為1:10。即所述含5v/v%3-氨基丙基三乙氧基硅烷和5v/v%水的乙醇溶液的加入量為每1gAg/Fe3O4加入10mL。

本發明所述制備方法將氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒與乳酸菌發酵溶液充分接觸,氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒表面的氨基同乳酸菌表面的羧化物基團相結合形成氫鍵,通過Ag/Fe3O4復合納米顆粒與乳酸菌之間形成氫鍵可以使乳酸菌表面負載Ag/Fe3O4復合納米顆粒。另一方面,乳酸菌表面是一層帶負電的半透膜,容易與帶正電的Ag/Fe3O4復合納米顆粒相結合。因此,當氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒和與乳酸菌發酵溶液充分接觸,就可以使乳酸菌表面負載Ag/Fe3O4復合納米顆粒,得到表面負載有Ag/Fe3O4復合納米顆粒的乳酸菌。

在一個具體實施方案中每25mL的乳酸菌發酵溶液中加入2mL濃度為0.01g/mL的氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒的水溶液。為避免氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒在發酵液中沉積,優選為在速度為200rpm的搖床中進行,且反應時間不少于半小時。

本發明通過掃描電鏡觀察本發明所述制備方法制得的生物抗菌劑,可見乳酸菌的表面負載有許多直徑約為150nm的顆粒,通過透射電鏡觀察乳酸菌的表面負載的顆粒平均直徑約為150nm,且顆粒之間的尺寸均一性較好。此外,每個顆粒外部都有一圈顏色較淺的膜狀物質,其密度明顯低于顆粒中心的金屬內核,高分辨電鏡檢測顆粒金屬內核中包含有Fe和Ag兩種元素的晶格條紋,結合之前描述的實驗方案,可推斷該內核為Ag/Fe3O4復合納米顆粒。進一步進行相應的XRD分析,根據XRD圖譜中Fe和Ag元素對應峰的位置和強度,可知內核中的銀元素主要以零價的單質銀形式存在,而Fe3O4則在內核中的含量占主導地位。由此可判定乳酸菌表面所負載的顆粒為Ag/Fe3O4復合納米顆粒。

本發明還提供了上述制備方法制備的生物抗菌劑。

本發明所述生物抗菌劑是一種整合有抗菌活性和磁力靶向能力的多功能體系。Ag納米顆粒的點綴可以提升該體系的抗菌活性;乳酸菌作為載體本身密度較低可以使結合磁性Ag/Fe3O4復合納米顆粒平均密度降低,使乳酸菌所負載的磁性Ag/Fe3O4復合納米顆??梢栽諼扌瓚鍆夥稚⒋淼奶跫魯な奔淶鈉≡諍兄虜【娜芤耗?,從而與在溶液中漂浮的致病菌充分接觸,可以精確固定在指定區域、又能夠在體內長時間保持分散狀態,充分發揮其抑菌、抗菌能力。實驗表明,本發明所述生物抗菌劑可以長時間的懸浮在較高密度的含致病菌的模擬人體體內復雜且粘稠的混合溶液中,并和溶液中的致病菌充分接觸,抗菌活性要明顯強于對照組。

因此,本發明提供了所述生物抗菌劑在抑制致病菌中的應用。優選的,所述致病菌為大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、幽門螺桿菌或枯草桿菌。

附圖說明

圖1示本發明所述氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒的透射電鏡圖和X射線衍射圖及本發明所述生物抗菌劑掃描電鏡圖,其中,(a)為本發明所述氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒的掃描電鏡圖,其內插圖為內核部分的高分辨透射電鏡晶格表征;(b)為(a)圖所示的本發明所述氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒的X射線衍射圖,橫坐標為2θ,縱坐標為X射線的強度;(c)為(b)圖所示的本發明所述生物抗菌劑的掃描電鏡圖;

圖2示Ag/Fe3O4復合納米顆粒(1號燒杯)和本發明所述生物抗菌劑(2號燒杯)在含金黃色葡萄球菌的混合溶液中的分散能力對比圖,其中,a~d為不同時間的分散情況,e和f為在外界磁場的作用下,Ag/Fe3O4復合納米顆粒和本發明所述生物抗菌劑的分散情況;

圖3示用Ag/Fe3O4復合納米顆粒和本發明所述生物抗菌劑處理金黃色葡萄球菌的透射電鏡圖,其中(a)為用Ag/Fe3O4復合納米顆粒處理4小時后的金黃色葡萄球菌(30mL)的透射電鏡圖,(b)用半量的本發明所述生物抗菌劑處理2小時后的金黃色葡萄球菌(30mL)的透射電鏡圖,紅色箭頭指向為已經破損的金黃色葡萄球菌,內插圖為所選的放大圖;

圖4示經過Ag/Fe3O4復合納米顆?;蟣痙⒚魎鏨錕咕鏈硨蟮拇蟪Ω司‥.coli),金黃色葡萄球菌(S.aureus),幽門螺桿菌(H.pylori)以及枯草桿菌(B.subtilis)的存活率統計圖,其中,對照組為用Ag/Fe3O4復合納米顆粒處理4小時后存活率統計圖,試驗組為用半量的本發明所述生物抗菌劑處理2小時后存活率統計圖,每項實驗至少重復三次,圖表數據表示為平均值及其相對偏差。

具體實施方式

本發明實施例公開了一種生物抗菌劑及其制備方法與應用。本領域技術人員可以借鑒本文內容,適當改進工藝參數實現。特別需要指出的是,所有類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的,它們都被視為包括在本發明。本發明已經通過較佳實施例進行了描述,相關人員明顯能在不脫離本發明內容、精神和范圍內對本文所述的產品、方法和應用進行改動或適當變更與組合,來實現和應用本發明技術。

為實現本發明的目的,本發明采用如下技術方案:

一種生物抗菌劑,由乳酸菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成,其中,Ag納米顆粒包覆在磁性Fe3O4納米顆粒表面組成Ag/Fe3O4復合納米顆粒,Ag/Fe3O4復合納米顆粒通過氫鍵負載在乳酸菌表面。

本發明所述生物抗菌劑的制備方法,包括如下步驟:

1、在氮氣?;は?,將氨水加入到Fe2+與Fe3+的混合溶液中,使溶液pH值≧10,在85℃下快速攪拌,待反應溶液顏色變深后繼續攪拌100分鐘,然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色Fe3O4沉淀,重蒸水洗滌至中性,干燥制得磁性Fe3O4納米顆粒;

2、將步驟1所得的磁性Fe3O4納米顆粒與含有Triton?X-100,正己醇以及環己烷的油包水(W/O)微乳液相混合,再加入硝酸銀溶液反應30分鐘,加入硼氫化鈉溶液在室溫下攪拌3-8個小時,隨后加入過量丙酮使溶液中的產物沉淀,經離心分離后,用乙醇和重蒸水反復進行洗滌,最后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀,重蒸水洗滌,干燥制得Ag/Fe3O4復合納米顆粒;

3、將步驟2所得的Ag/Fe3O4復合納米顆粒與含5v/v%3-氨基丙基三乙氧基硅烷和5v/v%水的乙醇溶液混合6小時后用二次水和乙醇分別進行洗滌,在外磁場作用下磁力收集氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒;

4、在乳酸菌發酵溶液中加入步驟3所得的氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒在200rpm的搖床中培養半小時以上即得。

為了進一步理解本發明,下面結合實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1:本發明所述生物抗菌劑的制備

取43.10mL1.00mol/LFeCl2·4H2O溶液和43.10mL?1.75mol/LFeCl3·6H2O溶液混合,在氮氣?;は?,加入25mL的25%氨水,在85℃下快速攪拌,反應溶液顏色變深,有棕色顆粒生成,繼續攪拌100分鐘。用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液,用蒸餾水反復洗滌沉淀物,至洗滌的溶液pH為7左右。收集沉淀物置于真空干燥箱中,在75℃真空干燥5h得磁性Fe3O4納米顆粒。

將1mL濃度為40mM的磁性Fe3O4納米顆粒與含有14mL?Triton?X-100,14mL正己醇以及75mL環己烷的油包水(W/O)微乳液相混合,再加入5mL濃度為0.1M的硝酸銀溶液反應30分鐘。加入2mL濃度為0.2M的硼氫化鈉溶液,在室溫下攪拌3~8個小時。隨后加入過量丙酮使溶液中的產物沉淀,經離心分離后,用乙醇和重蒸水各洗滌兩次,最后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀,重蒸水洗滌2次,收集沉淀物置于真空干燥箱中,在75℃真空干燥5h制得Ag/Fe3O4復合納米顆粒;

取1g制得的Ag/Fe3O4復合納米顆粒加入到10mL含5v/v%APTES和5v/v%水的乙醇溶液中,充分攪拌6小時,用乙醇和重蒸水各洗滌兩次,然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀,重蒸水洗滌2次,收集沉淀物置于真空干燥箱中,在75℃真空干燥5h制得氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒;

用注射器將制得的氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒分散加入到乳酸菌發酵溶液中,在200rpm的搖床中培養40min即得。

對制得的氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒進行透射電鏡檢測和X射線衍射檢測,對制得的生物抗菌劑進行掃描電鏡圖,結果見圖1。由圖1可見,氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒均直徑約為150nm,且顆粒之間的尺寸均一性較好。此外,每個顆粒外部都有一圈顏色較淺的膜狀物質,其密度明顯低于顆粒中心的金屬內核,結合之前敘述的制備流程,可推斷外層為Ag-Fe3O4納米顆粒表面覆蓋的氨基化有機高分子層。對顆粒金屬內核進行電鏡檢測,結果可見內核中包含有Fe和Ag兩種元素的晶格條紋,分析內核為Ag/Fe3O4復合納米顆粒。根據X射線衍射圖譜中Fe和Ag元素對應峰的位置和強度,分析認為內核中的銀元素主要以零價的單質銀形式存在,而Fe3O4則在內核中的含量占主導地位。由本發明圖1c所示生物抗菌劑的掃描電鏡圖可見,氨基修飾的Ag/Fe3O4復合納米顆粒均勻地負載在乳酸菌表面上,同時由于外層氨基的?;ぷ饔?,內核中的銀顆粒在短時間內對作為載體的乳酸菌表面沒有太大的破壞作用。

實施例2:本發明所述生物抗菌劑的分散性和抗菌性實驗

為了證明本發明所述生物抗菌劑在體內進行靶向性抗菌的潛在優越性。選用含有牛肉蛋白胨(5g/L),葡萄糖(5g/L),瓊脂(20g/L)以及復合維生素(10mg/L)的混合水溶液(pH=7.1,37℃)模擬人體體內復雜且粘稠的液態環境,考察在此條件下,本發明所述生物抗菌劑對于四種常見致病菌(大腸桿菌,金黃色葡萄球菌,幽門螺桿菌和枯草桿菌)的處理能力。在每30mL含菌溶液中,添加5.4mg的實施例1制得的生物抗菌劑(其中,有效抗菌成分Ag/Fe3O4復合納米顆粒的含量約為0.6mg),并考查其抗菌活性。同時,選擇2倍有效抗菌成分含量(Ag/Fe3O4復合納米顆粒的含量1.2mg)的實施例1制得的Ag/Fe3O4復合納米顆粒作為對照組。每組實驗至少重復三次,統計結果見圖2~4.

由圖2結果可見,由于Ag/Fe3O4復合納米顆粒本身密度較高,即便Ag/Fe3O4復合納米顆粒事先均勻分散在含菌液內,也將在短時間內沉積(圖2c?1號燒杯),透射電鏡觀察其抗菌成分難以和溶液中的致病菌充分接觸(圖3a),因此,盡管作用時間達到4個小時,但是其相應的抗菌活性并不明顯,采用Ag/Fe3O4復合納米顆粒處理的致病菌的存活率約為采用本發明所述生物抗菌劑處理致病菌的存活率的兩倍(圖4對照組)。而本發明所述生物抗菌劑則可以長時間的懸浮在較高密度的含菌混合溶液中(圖2d?2號燒杯),透射電鏡觀察其有效抗菌成分可以和溶液中的致病菌充分接觸(圖3b),因此,盡管作用時間只有2小時,且抗菌成分僅是對照組的一半,但是其相應的抗菌活性要明顯強于對照組(圖4試驗組)。而由圖2f可見在外界磁場的控制下,本發明所述生物抗菌劑同樣可以方便的進行收集與分離(圖2d?2號燒杯),因此,相較于Ag/Fe3O4復合納米顆粒,本發明所述生物抗菌劑可以用于體內的靶向性抗菌。

以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的?;し段?。

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一種 生物 抗菌劑 及其 制備 方法 應用
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