专利名称：具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物及其制备方法
技术领域：
本发明属纳米复合物领域，特别是涉及明胶-Ag纳米复合物及其制备方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，医疗卫生领域对生物高分f的应用倍受关注。唐宝辉等利 用明胶材料制成的生物胶原海绵(申请号200410022301.0)，该产品对皮肤有保护作用， 关容时可以滋养皮肤，使皮肤健康，润滑光泽，去除或减少皮肤皱纹，恢复皮肤弹性，还 具有一定的增白去斑效果同时对皮肤表面创伤有极好的修复作用，可促进表面伤口愈合。 曾能采用胶原蛋白、黄原胶、明胶、卡拉胶做成的水凝胶精华护肤液有笑容营养成分(申 请号200510101822乂)，可以有效地将精华护肤液转入皮肤，达到关容的目的。
然而，细菌的侵蚀会对皮肤有着不可忽视的破坏作用，但对于能够抑菌的关容用品却 不多见。迄今为止，胶原蛋白膜是最好的创面敷料之一，但是临床应用上创面的细菌传染 问题是-个亟待解决的问题。周久才等制备了 '种具有抑菌功效的胶原-DNA-Ag复合物 (申请号01128060.3)，该产品具有很好的抑制细菌的功能，但是Ag使用量很大，造成了 很大的资源浪费。
本发明的目的是提供一种具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物及其制备方法，该复合
物既发挥了 Ag的抑菌特性，又保留明胶的生物特性。
本发明具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物是Ag纳米粒径在1 100nm的纳米复合
物，优选Ag纳米粒子5 100nm的纳米复合物。
所述的明胶类生物高分子，还可以是为胶原蛋白、黄原胶、卡拉胶。 本发明具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，包括下列步骤
(1) 将明胶和可溶性银盐先混和搅拌反应，加入还原剂，继续搅拌反应后，进行透析，-
(2) 透析后的溶液直接作为明胶-Ag纳米复合物抑菌溶液使用或冷冻、干燥、灭菌制成 具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物。
所述步骤(1)中的先混和搅拌反应是混和搅拌反应5-20分钟； 所述步骤(1)中的继续搅拌反应是继续搅拌反应5 30分钟； 所述步骤(1)中的反应和透析的温度是10-5(TC:
所述的明胶是以猪皮、牛皮等为原料经过强碱水解而得到的碱性明胶，浓度为
0.01~10%，优选0.01~1%，最优选0.1~1%;
所述的可溶性银盐是0.001~l%AgNO3水溶液，优选0.001 0.1°/oAgN03水溶液； 所述的还原剂是NaBH4、水合肼、抗坏血酸、柠檬酸及其盐、葡萄糖、草酸、金属粉
末或亚磷酸钠；
所述的还原剂的量是还原剂明胶八8的质量比为2.5 10: 1 10: 0.15 2.5，优选 还原剂浓度为10%;
所述的透析是溶液在截留分子量为4千到1.4万透析袋中，透析液为去离子双蒸水， 透析12~46小时；
所述的下燥是真空干燥或真空冷冻千燥，干-燥剂为KOH、液氮或干冰 所述的真空冷冻干燥是-20~ -200匸，压力为0.038 7.4KP， f燥3~24小时； 所述的明胶一Ag纳米复合物是明胶-Ag纳米复合物海绵膜。
本发明的有益效果
(1) 本发明提供的方法制备的明胶一Ag纳米复合物处于溶液状态时不仅稳定性好，室温 下放置6个月后其粒径和多分散性几乎不变，且可通过改变明胶和AgN03比例和浓度來控 制纳米Ag的大小；
(2) 该发明在室温下就町以进行，生成纳米材料的时间最快的仅需15分钟左右；
(3) 明胶一Ag纳米复合物抑菌溶液可以作为喷剂直接使用，这种喷剂具有良好的生物相 容性和水溶性的特点，同时可以达到抑制多种细菌的功效。
(3) 冷冻干燥所得的明胶一Ag纳米海绵膜具有一定的强度、良好的透气性和很好的抑菌 功效，抑制的菌种有金黄色葡萄球菌、绿浓杆菌、大肠杆菌，可以用来做治疗烧、烫伤及 止血的药物；
(4) 本发明产品用途广泛，作为抑菌功能纳米材料，广泛用于医药敷料、美容用品等诸 多领域。
图1是实施例1中所制备的明胶-银纳米材料的透射电镜(a)及粒径分布图(b)，银微球 的大小为25nm，呈球形
图2是实施例3中所制备的明胶-银纳米材料的透视电镜(a)及粒径分布图(b)，银的大 小为12nm，呈球形；
图3是金黄色葡萄球菌一明胶一Ag纳米复合物海绵膜；
图4是金黄色葡萄球菌一明胶海绵膜；
图5是大肠杆菌一明胶-Ag纳米复合物海绵膜；
图6是大肠杆菌一明胶海绵膜。
具体实施例方式
F面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
实施例1
IO'C下，取溶解好的0.3% (wt)工业明胶5.9ml，于容器中强烈搅拌，将所得溶液的 pH调到7。并加入0.1ml 0.1M的AgNOs，搅拌闭光反应5分钟，溶液颜色透明。然后往 溶液中加入5mgNaBH4搅拌反应20分钟，溶液变为红棕色。将这些溶液稀释，会看到溶 液的颜色由红棕色变化为黄色。将所得的溶液放入截留分子量为4 f"透析袋中透析，透析 液为去离子双蒸水，透析12小时，直至透析外液中检测不到相应的游离离子。
图1是实施例1中所制备的明胶-银纳米材料的透射电镜(a)及粒径分布图(b)，银 微球的大小为llnm，呈球形，银纳米球分布比较窄，80。/。在8nm到15nm之间。该溶液可 以在室温下放覽6个月以上保持稳定。将该溶液放入模型中于-20X:冷冻3小时，压力为 0.038KPa，冷冻干燥，灭菌，得明胶一Ag纳米海绵膜。
实施例2
30"下'，取溶解好的0.3% (wt)工业明胶5.9ml，于容器中强烈搅拌，将溶液的pH 调到7。往里面分别加入O.lmlO.lM的AgN03搅拌闭光反应10分钟，溶液颜色透明。然 后溶液中加入5mg水合肼，搅拌反应5分钟，溶液变为红棕色。将这些溶液稀释，会看到 溶液的颜色由红棕色变为黄色。将所得的溶液放入截留分子量为1万透析袋中透析，透析 液为去离子双蒸水，透析24小时，直至透析外液中检测不到相应的游离离子。
银微球的大小为(多少？)，呈球形。该溶液可以在室温下放置6个月以上保持稳定。 将该溶液放入模型中经真空干燥，干燥剂为KOH，灭菌，得明胶一Ag纳米海绵膜。
实施例3
30"下，取溶解好的0.3% (wt)工业明胶5.9ml,于容器中强烈搅拌，将溶液的pH 调到7。往里面分别加入0.1ml0.1M的AgNO3搅拌闭光反应10分钟，溶液颜色透明。然 后溶液中加入5mg水合肼，搅拌反应5分钟，溶液变为红棕色。将这些溶液稀释，会看到 溶液的颜色由红棕色变为黄色。将所得的溶液放入截留分子量为1万透析袋中透析，透析 液为去离子双蒸水，透析24小时，直至透析外液中检测不到相应的游离离子。
银微球的大小为(多少？)，呈球形。该溶液可以在室温下放置6个月以上保持稳定。 将该溶液放入模型中于-10(TC冷冻12小时，压力为4KPa,冷冻干燥，灭菌，得明胶一Ag 纳米海绵膜。
实施例450C下，取溶解好的1.0。/。 (wt)工业明胶5.9ml，于容器中强烈搅拌，将所得溶液的 pH分别调到7。加入0.3ml0.1M的AgNO3搅拌闭光反应20分钟，溶液颜色透明。接着在 溶液中加入15mg的NaBH4反应0.5小时，溶液变化为红棕色。将这些溶液稀释，会看到 溶液的颜色由红棕色变为黄色。将所得的溶液放入截留分子量为1.4力'透析袋中透析，透 析液为去离子双蒸水，透析46小时，直至透析外液中检测不到相应的游离离子。
图2是实施例3中所制备的明胶一银纳米材料的透视电镜(a)及粒径分布图(b)，银 微球的大小为15nm，呈球形，银纳米球分布比较窄，80%在10nm到20nm之间。该溶液 可以在室温下放置6个月以上保持稳定。将该溶液放入模型中于-200X:冷冻24小时左右， 压力为7.4KPa,冷冻干燥，灭菌，得明胶一Ag纳米海绵膜。
实施例5
U)混菌培养基平板制备将已经培养好的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的斜面培养物分别用接种环刮下少许菌 苔，然后用已灭菌的营养肉汤培养基制成5ml菌悬液。取该菌悬液0.1ml用培养肉汤稀释 IO倍备用。取无菌培养皿4个，分组，编号。其中第-组l-2号中加入Jt面巳经配好的金 黄色葡萄球阖菌悬液0.5ml。第二组3-4号中加入上面己经配好的大肠杆菌0.5ml。再分别 加入冷却至50'C左右的20ml营养肉汤琼脂培养基，摇匀，充分冷凝后备用。
(2)抑菌实验将直径为1.25cm，经冷冻千燥得到的明胶—Ag纳米海绵膜及纯明胶海绵膜按下述分 组，贴到混菌液培养基平板中央位置，做好标记，在32-38t:倒置在恒温培养箱中培养12 36小时，观察细菌生长情况。分组情况如下 第一组1 一2号，金黄色葡萄球菌实验组1. 金黄色葡萄球菌一明胶一Ag纳米复合物海绵膜(图3);2. 金黄色葡萄球菌一明胶海绵膜(图4); 第二组3—4号，绿浓杆菌实验组1. 大肠杆菌一明胶一Ag纳米复合物海绵膜(图5);2. 大肠杆菌一明胶海绵膜(图6);(3)实验结果明胶一Ag纳米复合物海绵膜对两种细菌均有抑菌作用，抑菌圈直径1.5cm以上，清晰: 纯明胶海绵膜对两种细菌均无抑菌作用。
权利要求
1.具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物，其特征在于该复合物是Ag纳米粒径在1～100nm的纳米复合物。
2. 根据权利要求l所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物，其特征在于改复合物 是Ag纳米粒径在5 100nm的纳米复合物。
3. 具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，包括下列步骤(1) 将明胶和可溶性银盐先混和搅拌反应，加入还原剂，继续搅拌反应后，进行透析；(2) 透析后的溶液貧接作为明胶-Ag纳米复合物抑菌溶液使用或冷冻、干燥、灭菌制成 具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物。
4. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶—Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于: 所述步骤(1)中的先混和搅拌反应是混和搅拌反应5-20分钟。
5. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述步骤(1)中的继续搅拌反应是继续搅拌反应5 30分钟。
6. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述步骤(1)中的反应和透析的温度是10-5(TC。
7. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述的明胶是以猪皮或牛皮为原料经过强碱水解而得到的碱性明胶，浓度为0.01~10%。
8. 根据权利要求7所述的具有抑菌功效的的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在 于所述的明胶浓度为0.01~1%。
9. 根据权利要求7或8所述的具有抑菌功效的的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特 征在于所述的明胶浓度为0.1~1%。
10. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述的可溶性银盐是0.001 1。/。AgN03水溶液。
11. 根据权利要求10所述的具有抑菌功效的明胶Ag纳米复合物的制备方法，其特征在 丁-:所述的可溶性银盐是0.001 0.1。/oAgN03水溶液。
12. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述的还原剂是NaBH4、水合肼、抗坏血酸、柠檬酸及其盐、葡萄糖、草酸、金属粉末或 亚磷酸钠。
13. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述还原剂的量是还原剂明胶Ag的质量比为2,5 10: 1 10: 0.15 2.5。
14. 根据权利要求13所述的具冇抑菌功效的明胶Ag纳米复合物的制备方法，其特征在 于还原剂浓度为10%。
15. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于: 所述的透析是溶液在截留分子量为4千到1.4力'透析袋中，透析液为去离子双蒸水，透析 12 46小时。
16. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法,其特征在于 所述的干燥是真空干燥或真空冷冻干燥，干燥剂为KOH、液氮或干冰。
17. 根据权利要求16所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在 于所述的真空冷冻干燥是-20 -200'C，压力为0.038 7.4KP,干燥3 24小时。
18. 根据权利要求3所述的具有抑菌功效的明胶一Ag纳米复合物的制备方法，其特征在于 所述的明胶一Ag纳米复合物是明胶-Ag纳米复合物海绵膜。
全文摘要
本发明涉及一种具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物及其制备方法，该复合物是Ag纳米粒径在1～100nm的纳米复合物；其制备(1)将明胶和可溶性银盐先混和搅拌反应，加入还原剂，继续搅拌反应后，进行透析；(2)透析后的溶液直接作为明胶-Ag纳米复合物抑菌溶液使用或冷冻、干燥、灭菌制成具有抑菌功效的明胶-Ag纳米复合物。该复合物有一定的强度、良好的透气性和很好的抑菌功效，而且制备方法简单易行，作为抑菌功能纳米材料，可广泛用于医药敷料、美容用品等诸多领域。
文档编号C08L89/00GK101161728SQ20071004627
公开日2008年4月16日 申请日期2007年9月21日 优先权日2007年9月21日
发明者吴承训, 刚 周, 张幼维, 杜卫平, 汪山献松, 政 王, 珩 范, 艳 陈 申请人:东华大学