本文關(guān)鍵詞：納米銀抗菌劑及新型納米酶的制備及性能研究

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【摘要】：本論文主要分成兩個(gè)部分:第一部分:納米銀/殼聚糖復(fù)合物溶液及薄膜的制備和抗菌性能研究。濫用抗生素導(dǎo)致耐藥細(xì)菌或超級(jí)細(xì)菌快速增加,故開發(fā)低耐藥性的新型高效抗菌劑是研究者們一直努力的方向。納米銀在抗菌方面具有高效性、持久性及廣譜性,因而備受國(guó)內(nèi)外抗菌藥物研究領(lǐng)域的科學(xué)家們關(guān)注。通常情況下,都是用硼氫化鈉類小分子還原劑制備納米銀,然后用高分子化合物來提高其穩(wěn)定性。殼聚糖是一種含大量氨基的天然高分子還原糖,且可以和銀形成配位鍵,提高納米銀的穩(wěn)定性。此外,殼聚糖還是一種抗菌劑,與納米銀形成復(fù)合物以后,將具有更強(qiáng)的抗菌性能。本文用不同分子量的殼聚糖(分子量104稱為殼聚糖(CS),分子量104稱為殼寡糖(OCS))混合物來還原穩(wěn)定納米銀,制備納米銀/殼聚糖復(fù)合物,避免使用毒性大的小分子還原劑,避免了分離操作,精簡(jiǎn)了制備過程。實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果表明,OCS的還原性較CS好,CS的穩(wěn)定性較OCS強(qiáng)。為研究CS與OCS對(duì)納米銀濃度和穩(wěn)定性的影響,制備了一系列(占比分別為1:0、0.75:0.25、0.5:0.5、0.25:0.75、0:1)二者混合物制備的納米銀/殼聚糖復(fù)合溶液,并研究了復(fù)合物的抗菌性能。最后又將復(fù)合溶液制成薄膜,研究討論了納米銀與銀離子的抗菌持久性。雖然CS與OCS的化學(xué)成分一致,但分子量大小對(duì)其還原能力、穩(wěn)定能力有很大影響。對(duì)一系列不同占比的納米銀/殼聚糖復(fù)合溶液的研究結(jié)果證實(shí)短鏈的殼寡糖的還原能力要強(qiáng)于大分子殼聚糖,長(zhǎng)鏈的殼聚糖的穩(wěn)定能力要大于小分子殼寡糖。在比例為0.5:0.5時(shí),得到濃度高且穩(wěn)定性俱佳的納米銀/殼聚糖復(fù)合溶液。殼聚糖、殼寡糖的混合溶液中殼聚糖與殼寡糖的占比分別為1:0、0.75:0.25、0.5:0.5、0.25:0.75、0:1的納米銀/殼聚糖復(fù)合溶液對(duì)大腸桿菌的MIC分別是16μg/mL、8μg/m L、4μg/m L、8μg/m L、8μg/m L;對(duì)金黃色葡萄球菌的MIC分別是8μg/m L、8μg/mL、8μg/mL、16μg/m L、8μg/mL。研究表明其MIC與銀離子的MIC相當(dāng),證實(shí)當(dāng)溶液中銀元素質(zhì)量相同時(shí),溶液的抗菌性能相當(dāng)。薄膜抗菌實(shí)驗(yàn)證實(shí),納米銀在溶液狀態(tài)下緩慢釋放出銀離子用于有效抗菌。相較于銀離子薄膜,納米銀/殼聚糖薄膜抗菌持久性要優(yōu)于銀離子/殼聚糖復(fù)合薄膜。第二部分:新型納米酶的制備及其催化氧化性能研究金屬卟啉被廣泛應(yīng)用于仿生催化氧化研究。辣根過氧化物酶具有良好的催化性能,其結(jié)構(gòu)為小分子鐵卟啉被包裹在蛋白中。故本文以此為設(shè)計(jì)藍(lán)本,將工業(yè)化、廉價(jià)的牛血清蛋白(BSA)作為載體與鐵卟啉(Hemin)結(jié)合,制備了以化學(xué)鍵結(jié)合的Hemin-BSA(H-B),又在此基礎(chǔ)上,采用納米凝膠技術(shù)制備了納米酶Hemin-BSA Nano Gel(H-B-N),最后還制備了不同接枝比例的H-B及納米酶H-B-N,研究了它們的催化活性,并以染料鹽酸副品紅(BF)、活性紅195(RR195)為目標(biāo)降解物,研究了它們的催化氧化降解性能。研究結(jié)果表明,與Hemin本身相比,Hemin與BSA結(jié)合后能提高Hemin穩(wěn)定性和溶解性,進(jìn)而增強(qiáng)H-B的催化活性;當(dāng)把H-B制成納米凝膠后,BSA可很好地包裹Hemin,進(jìn)一步提高Hemin的穩(wěn)定性及水溶性,最終增強(qiáng)其催化活性。當(dāng)以H_2O_2為氧化劑,以BF和RR195為目標(biāo)降解物時(shí),H-B和H-B-N對(duì)BF、RR195都有良好的降解效果,且都要優(yōu)于Hemin本身。其中降解RR195時(shí),納米酶H-B-N的降解效果較H-B效果提高19個(gè)百分點(diǎn)、較Hemin本身提高40個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)降解BF時(shí),納米酶H-B-N能有效去除溶液中的染料BF,去除率高達(dá)88%,分別比H-B高出14個(gè)百分點(diǎn),比Hemin本身高出46個(gè)百分點(diǎn)。且單個(gè)BSA上接枝多個(gè)Hemin,可增加納米酶的催化中心及位點(diǎn),能進(jìn)一步提高納米酶的催化氧化降解性能。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1

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