一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法及应用

本发明属于抗菌纳米材料。

背景技术：

1、众所周知，细菌是数量最多的生物之一，具有极高的适应性和繁殖率，尤其是致病菌。即使只有少量也可以通过污染水源、食物、医疗器械等间接造成人体感染，也可以直接感染人体，感染严重者会危及生命。抗生素是治疗该类疾病的有效方法，然而人们对抗生素的长期和过度使用促使了细菌的进化，使得细菌通过突变等一系列方式克服抗生素的作用而产生耐药性，导致抗生素的治疗效果不尽如人意。面对这种窘境，探索新型抗菌材料也成为对抗细菌感染的一个重要手段。

2、由于金纳米材料易于表面功能化，同时具有独特的物理化学性质、光学特性和卓越的生物相容性等优点，因此在生物医学研究领域引起了广泛的关注。但目前就抗菌金纳米粒子而言，仍存在以下问题：

3、(1)金纳米粒子化学合成方法除了需要稳定剂以外，大都需要额外的化学还原剂，这些还原剂具有一定的危险性。此外，其合成需要较高的反应温度，对设备要求高且存在一定的安全隐患。

4、(2)基于金纳米粒子的抗菌材料大部分需要在已经合成的金纳米粒子的基础上再修饰抗生素、有机小分子的表面配体，合成步骤复杂。

5、(3)目前金纳米粒子的抗菌效果并不理想，一些金纳米粒子只能单独对革兰氏阴性菌或革兰氏阳性菌具有抗菌效果，不具备广谱抗菌性能。

技术实现思路

1、本发明要解决现有金纳米粒子抗菌材料存在合成工艺复杂、无法同时对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有抗菌效果的问题，进而提供一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法及应用。

2、一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，它是按以下步骤进行：

3、一、将naoh溶液滴加到2-甲硫基-5-氯嘧啶-4-甲酸分散溶液中，得到cmtpc溶液；

4、二、将cmtpc溶液与氯金酸溶液混合，然后滴加naoh溶液并混合均匀，得到混合体系；

5、三、将混合体系加热反应，得到胶体溶液，将胶体溶液离心去除上清液，分离得到纳米粒子，最后将纳米粒子分散于无菌超纯水中，得到嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料。

6、一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的应用，嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料用于革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌的抑菌和杀菌。

7、本发明的有益效果是：

8、(1)本发明首次实现了以2-甲硫基-5-氯嘧啶-4-甲酸作为保护配体和还原剂，通过一步反应合成金纳米粒子。

9、(2)本发明制备的金纳米粒子合成过程简单，且反应温度温和，成本低，环境友好。2-甲硫基-5-氯嘧啶-4-甲酸作为有机配体无毒，多用于医药合成，其甲硫基能与au核形成特定的键合作用，防止金纳米粒子在溶液中的进一步团聚。

10、(3)采用本发明合成的金纳米粒子不仅能有效抑制细菌的生长，还能在短时间内杀灭99％的细菌，在2h内杀灭8个数量级的铜绿假单胞菌(p.aeruginosa)和6个数量级的金黄色葡萄球菌(s.aureus)，对革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌均具有较好的抗菌效果，达到国家ⅰ类抗菌标准。

11、(4)本发明合成的金纳米粒子能在37℃的多种环境下(水，pbs缓冲液，0.9％生理盐水)稳定存在2天，4℃下(纯水中)保存1个月，这有利于纳米材料的的实际应用。。

12、本发明用于一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法及应用。

技术特征：

1.一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的cmtpc溶液中naoh的浓度为9.6mmol/l～12mmol/l。

3.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的cmtpc溶液中2-甲硫基-5-氯嘧啶-4-甲酸的浓度为1mmol/l～30mmol/l。

4.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合体系中2-甲硫基-5-氯嘧啶-4-甲酸的浓度为0.83mmol/l～25mmol/l。

5.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合体系中氯金酸的浓度为0.16mmol/l～4mmol/l。

6.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的混合体系中naoh的浓度为13mmol/l～25mmol/l。

7.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的加热反应具体是在反应温度为40℃～70℃的条件下，反应1h～2.5h。

8.根据权利要求1所述的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的离心具体是在温度为4℃～10℃及转速为10000rpm～11000rpm的条件下，离心40min～60min。

9.如权利要求1制备的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的应用，其特征在于嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料用于革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌的抑菌和杀菌。

10.如权利要求9制备的一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的应用，其特征在于所述的革兰氏阴性菌为铜绿假单胞菌；所述的革兰氏阳性菌为金黄色葡萄球菌。

技术总结
一种嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备方法及应用，本发明属于抗菌纳米材料技术领域。本发明要解决现有金纳米粒子抗菌材料存在合成工艺复杂、无法同时对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有抗菌效果的问题。方法：一、制备CMTPC溶液；二、将CMTPC溶液与氯金酸溶液混合，然后滴加NaOH溶液；三、加热反应。本发明用于嘧啶包覆金纳米粒子抗菌材料的制备及应用。

技术研发人员：孙凯,尹素瑶,李哲煜,孙林枫,赵烁,何帅,向帅
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15