專利名稱：一種納米銀溶膠抗菌劑及其制備方法
技術領域：
本發明屬于抗菌劑制備領域，具體涉及一種高效、環保，不會發生團聚現象的納米銀溶膠抗菌劑及其制備方法。
背景技術：
隨著抗生素、消毒劑和殺菌劑等化學藥物的大量使用，因耐藥性引起的微生物變異種群越來越多，由微生物及其變種引發的全球性微生物災害事件頻頻發生。為了防止這些危害人類健康的惡性事件的發生，迫切需要新型抗菌材料的研究和開發。納米銀由于具有優良的抗菌性能，被譽為二十一世紀新一代的抗菌劑，其應用市場廣闊，可應用于生活用品領域(各種布料、服裝及各類擦洗用品，如棉被、枕頭、衛生巾、內衣內褲、兒童尿布、化妝品、洗發水、牙膏、香皂、食品、餐具等)·、醫療衛生領域(用于醫療器械消毒、外用抗菌藥品及保健品、美容器械及護理產品、水質凈化、農業植物殺菌劑等方面)、建材領域(用于涂料、油漆、木地板、陶瓷等方面)、電子工業領域(用于計算機、電視機、手機、汽車等電子產品的抗菌殺菌)等。納米銀的優良的抗菌性能主要表現在以下幾個方面①納米銀具有廣譜的抗菌性能。納米銀不僅對細菌具有抗菌活性，而且能夠抑殺真菌和病毒，抗菌譜廣。②納米銀具有高效的抗菌活性。與其它金屬相比，銀的抗菌活性居首位，納米銀又由于其原子排列為介于固體和分子之間的“介態”，表現出量子效應、小尺寸效應和極大的比表面積，具有遠遠優于銀離子的抗菌活性，銀離子的抗菌濃度在微摩爾水平，而納米銀的抗菌濃度在納摩爾水平。③納米銀具有低毒的優點。所謂低毒，是指納米銀對哺乳動物毒性低，環境友好，但是對微生物的毒性卻很大。④納米銀具有不易使微生物產生抗藥性的優勢。至今國內外分離到的能夠耐銀的微生物微乎其微，而且據本實驗室目前的研究基礎來看，即使通過逐步提高銀濃度能夠篩選出耐受低濃度金屬銀的微生物，但是該微生物耐受銀的特性不能穩定遺傳，傳代后其耐銀特性會發生突然消失的現象。⑤納米銀的抗菌性能遠遠優于其它形式的載銀抗菌材料，銀離子、銀的各種形式的化合物、銀沸石等等，它們的抗菌性能都遠遠不如納米銀。但是，納米銀在不加保護劑的常規條件下，納米銀粒子容易發生團聚而失去納米特性，影響其抗菌效果。納米銀的團聚現象限制了其在某些領域的研究和應用。

發明內容
本發明的目的是提供一種具有廣譜、高效的抗菌活性，且在長期貯存和使用過程中不會發生納米銀粒子團聚現象的納米銀溶膠抗菌劑及其制備方法。本發明的納米銀溶膠抗菌劑是通過以下方法制備的，該制備方法包括以下步驟將硝酸銀溶于水中，并加入氨水，調節pH至10±0. 5，Ag+濃度為O. 006 O. lmol/1，制得銀銨溶液；將還原劑和保護劑溶于水中，得到還原劑和保護劑溶液；在銀銨溶液處于20 40°C, 100 200rpm條件下，將還原劑和保護劑溶液按體積比還原劑和保護劑溶液銀銨溶液為1:1飛的比例緩慢加入到銀銨溶液中，并且使溶液中，按物質的量比，η (還原劑)η(Ag)Sl 5 :1,按質量比,m (還原劑):m (保護劑)為I 2 :1,混合反應之后,將混合液在冰浴條件下進行超聲5 20min,輸出功率為150 200w,最后將混合液過濾,制得無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。使用時可根據具體情況將溶液進行濃縮或稀釋，也可經過冷凍干燥制備成納米銀粉。所述的還原劑優選為抗壞血酸、葡萄糖或果糖。所述的保護劑優選為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、環糊精或明膠。所述的將還原劑和保護劑溶液按體積比還原劑和保護劑溶液銀銨溶液為1:1飛的比例緩慢加入到銀銨溶液中優選通過恒壓漏斗或滴定管緩慢加入還原劑與保護劑溶液。本發明的原理是利用抗壞血酸等還原劑將銀離子還原，該化學反應的原理就是通常所說的銀鏡反應，化學方程式如下 CH2OH- (CHOH) 4_CH0+2Ag (NH3) 20H-------H20+2Ag! +3NH3+CH20H- (CHOH) 4_C00NH4按照上述制備方法，可制備出粒徑小于IOOnm的納米銀溶膠或者納米銀粉，本發明制備的納米銀溶膠不會發生團聚現象，因此克服了納米銀在使用過程中的團聚問題，能夠拓寬納米銀抗菌劑的應用領域，促進納米銀抗菌劑的發展和廣泛應用。
具體實施例方式
實施例1 :稱取10. 2mg硝酸銀，溶于5ml去離子水中，加入氨水，調pH至10，去離子水定容至10ml，即銀離子濃度為O. 006mol/l，得到銀銨溶液。稱取10. 6mg抗壞血酸和10. 6mg的PVP，溶于IOml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于40°C，IOOrpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲lOmin，輸出功率為190W，最后將反應完成的溶膠用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。實施例2:稱取O. 51g硝酸銀，溶于25ml去離子水，加入氨水，調節pH至10，去離子水定容至50ml，使銀離子濃度為0.06mol/l，制得銀銨溶液。稱取抗壞血酸2g，PVPlg，溶于50ml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于20°C，200rpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲lOmin，輸出功率為200W。最后將反應完成的混合液用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。實施例3:稱取O. 102g硝酸銀，溶于15ml去離子水，加入氨水，調節pH至10. 5，去離子水定容至30ml，使銀離子濃度為O. 02mol/l，制得銀銨溶液。稱取抗壞血酸O. 5g，PVP0. 4g，溶于60ml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于30°C，150rpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲5min，輸出功率為200W。最后將反應完成的混合液用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。實施例4 稱取1.1g硝酸銀，溶于50ml去離子水，加入氨水，調節pH至9. 5，去離子水定容至100ml，使銀離子濃度為O. lmol/1，制得銀銨溶液。稱取抗壞血酸7g，PVP4g，溶于IOOml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于30°C，150rpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲8min，輸出功率為200W。最后將反應完成的混合液用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。實施例5 稱取3. 4mg硝酸銀，溶于IOml去離子水，加入氨水，調節pH至10，去離子水定容至20ml，使銀離子濃度為O. OOlmol/1，制得銀銨溶液。稱取抗壞血酸5mg，PVP5mg，溶于20ml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于30°C，150rpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲20min，輸出功率為150W。最后將反應完成的混合液用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。實施例6 稱取10. 2mg硝酸銀，溶于5ml去離子水，加入氨水，調節pH至10，去離子水定容至10ml，使銀離子濃度為O. 006mol/l，制得銀銨溶液。稱取抗壞血酸53mg，PVP53mg，溶于50ml去離子水中，得到還原劑和保護劑溶液。于室溫通過滴定管將還原劑和保護劑溶液滴加到銀銨溶液中，加的過程中，銀銨溶液處于30°C，150rpm條件下，并控制滴加速度先快后慢，混合反應后，將混合液在冰浴條件下超聲lOmin，輸出功率為190W。最后將反應完成的混合液用濾膜過濾一遍，得到澄清無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。經測定，本實施例的納米銀溶膠抗菌劑，其銀粒子粒徑為5 50nm，貯存12個月和打開使用放置6個月本實施例的納米銀溶膠抗菌劑仍然澄清無色透明，納米銀粒子不會發生團聚現象。
權利要求
1.一種納米銀溶膠抗菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟將硝酸銀溶于水中，并加入氨水，調節PH至10±0. 5，Ag+濃度為O. 006 O. lmol/1，制得銀銨溶液；將還原劑和保護劑溶于水中，得到還原劑和保護劑溶液；在銀銨溶液處于20 40°C，100 200rpm條件下，將還原劑和保護劑溶液按體積比還原劑和保護劑溶液銀銨溶液為1:1飛的比例緩慢加入到銀銨溶液中，并且使溶液中，按物質的量比，η (還原劑):η (Ag+)為廣5:1，按質量比，m (還原劑):m (保護劑)為I 2 : 1，混合反應之后，將混合液在冰浴條件下進行超聲5 20min，輸出功率為150 200w，最后將混合液過濾，制得無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的還原劑為抗壞血酸、葡萄糖或果糖。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的保護劑為聚乙烯吡咯烷酮、β-環糊精或明膠。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的將還原劑和保護劑溶液按體積比還原劑和保護劑溶液銀銨溶液為1:1飛的比例緩慢加入到銀銨溶液中是通過恒壓漏斗或滴定管緩慢加入還原劑與保護劑溶液。
5.一種按照權利要求1、2、3或4所述的制備方法制備得到的納米銀溶膠抗菌劑。
全文摘要
本發明公開了一種納米銀溶膠抗菌劑及其制備方法。它將硝酸銀溶于水中，并加入氨水，調節pH至10±0.5，Ag+濃度為0.006～0.1mol/l，制得銀銨溶液；將還原劑和保護劑溶于水中，得到還原劑和保護劑溶液；在銀銨溶液處于20～40℃，100～200rpm條件下，將還原劑和保護劑溶液按體積比還原劑和保護劑溶液銀銨溶液為11~5的比例緩慢加入到銀銨溶液中，并且使溶液中，按物質的量比，n(還原劑)n(Ag+)為1~51，按質量比，m(還原劑)m(保護劑)為1～21，混合反應之后，將混合液在冰浴條件下進行超聲5~20min，輸出功率為150～200w，最后將混合液過濾，制得無色透明的納米銀溶膠抗菌劑。該納米銀溶膠抗菌劑經長期貯存和使用過程中不會發生納米銀粒子團聚現象。
文檔編號B22F9/24GK103042227SQ20121055361
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者李文茹, 施慶珊, 歐陽友生, 陳儀本, 馮勁, 陳愛美 申請人:廣東省微生物研究所