纳米银复合抗菌剂

纳米银复合抗菌剂（精选九篇）

纳米银复合抗菌剂 篇1

本研究以纳米ZnO为载体,采用金属离子掺杂的方法制备了银掺杂纳米ZnO(Ag/ZnO)复合抗菌剂,并对其抗菌效果以及光催化性能进行了研究。

1实验部分

1.1Ag/ZnO复合抗菌剂的制备

在一定量的蒸馏水中加入适量的分散剂起 分散作用,然后向其中加入一定量的纳米ZnO粉体,超声波震荡30min,再加入适量AgNO3溶液,调节pH值,在一定温 度的水浴 中机械搅拌1~2h;过滤,80~120℃真空干燥3~4h;于一定温 度下将样品放在马弗炉中高温焙烧4h;取出研磨即制成银掺杂纳米ZnO复合抗菌剂的粉末。其制备工艺流程见图1。

1.2光催化实验

分别称取0.02g纳米ZnO空白样和Ag/ZnO纳米复合抗菌剂粉体,置于高透 反应器中,加入50mL亚甲基蓝 溶液 (MB),然后超声波分散2~3min,再以125W高压汞灯作为光源,置反应器中反应。光催化反应时,开启电磁 搅拌,让物料充分混合均 匀。反应液体 积为50mL,每隔10~15min取样1次,反应进行90min左右,高速离心分离10min,测定光催化脱色液的吸光度,来评价亚 甲基蓝的 光催化脱 色降解效 果。 光催化反应装置示意图见图2。

1.3吸光度的测定

采用紫外-可见分光光度计对样品进行光谱扫描,测定样品对紫外-可见光的最大吸收波长为664nm,在此波长处测定亚甲基蓝MB的吸光度。依据Lambert-Beer定律可知,在一定范围内,吸光度A与溶液的 浓度呈线 性的正比 例关系,因此,采用式(1)计算抗菌剂对亚甲基蓝的降解率。

式中,A0为降解前测 定的吸光 度;A为降解后 测定的吸 光度。

1.4TEM检测

利用日本电子公司生产的JEM-2000FX Ⅱ型高分辨率透射电镜的透射电子成像分析技术,观察抗菌剂粉体的形态大小、微观形貌(工作电压180kV)。

1.5XRD检测

采用日本理学D/max-2200型X射线衍射仪分析抗菌剂样品粒子的晶 相结构,Cu靶 (Kα,λ=0.154060nm),2θ范围20~80°。

1.6XPS检测

采用XSAM800多功能表面分析系统(英国Kratos公司) 测试银在复 合粉体表 面的存在 状态,X光枪功率12kV× 15mV,ALKα(1486.6eV)。

2结果与讨论

2.1Ag/ZnO复合试样的TEM分析

图3、图4分别为纯纳米ZnO与银掺杂纳米ZnO复合抗菌粉的透射电镜(TEM)照片。

从TEM照片可看出,2种粉体都 呈球形颗 粒状态存 在, 粒径尺寸也比较均匀,粒度分布范围较窄。从TEM照片测出纳米ZnO及Ag/ZnO复合粉体的粒径分 别为14nm和18nm左右,说明制备的Ag/ZnO复合粉体是纳米级复合抗菌剂,而且银掺杂后ZnO粉体的粒径稍有增大,这也反映了纳米ZnO对银的附载量比较大。纳米粉体因具有较高的表 面活性能, 比表面积较大,粒径又细小而容易发生团聚,从透射电镜照片也可以看出两种粉体都存在一定的团聚现象。

2.2抑菌圈测试

采用混合菌液测试自制的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂的抑菌圈直径。在培养皿中将培养基铺成平板,接入1mL混合菌液,涂布均匀。 在培养基 表面中央 处放上制 成片剂 (半径5mm,厚3mm)的Ag/ZnO纳米复合 抗菌剂。恒温37℃ 培养24h后取出测定试样周围抑菌圈(即为生长混合菌液的透明圆环)直径Φ(mm),为了减少误差,抑菌圈的直径须在不同方向测6次取平均值,且每类试样作3个平行样。抑菌圈测 试结果见表1。

在培养皿中细菌快速的增长,但由于样品具有抗菌性,在其周围的细菌生长很困难,因此样品周围就会出现一个明显 的亮环,就是抑菌圈。样品抗菌性能的好坏取决于 抑菌圈的 直径大小,抗菌性能越好,直径就越大,反之则抗菌性能越差, 判定标准:抑菌圈直 径7mm<Φ<11mm,抑菌效果 较弱; 11mm<Φ<15mm,抑菌效果一般;15mm<Φ<19mm,抑菌效果较好;Φ≥19mm,抑菌效果强[1]。

从表1的数据可看出,空白ZnO对混合菌液的抑菌圈直径为10.12mm,具有较弱的抑菌效 果,这是由于ZnO半导体材料的禁带较宽,只有能量大于3.2eV(波长<387.5nm)的紫外线照射才能激发其光催化反应[2],发挥其抗 菌功效。相比之下,ZnO在掺杂银之后制成Ag/ZnO纳米复合抗菌剂,其对混合菌液的抑菌圈直径增长到16~19mm之间,达到了较 好抑菌效果的标准,因此,掺杂银使 纳米ZnO的抗菌效 果明显提高。

2.3最小抑菌浓度(MIC)测试

按照目前通用的抗菌粉体评价标准,测试抗菌 粉体的最 低抑菌浓度(MIC),MIC值越小,表明材料 的抗菌性 能越好。 参照日本无机抗菌剂的标准,MIC800mg/L,即判定该抗菌剂为有效抗菌剂[3]。纳米ZnO和Ag/ZnO纳米复合抗菌试样的MIC测试结果见表2。

从表2的测试数据可知,纳米ZnO对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的MIC值为400mg/L,而制备的Ag/ZnO纳米复合抗菌粉体对2种菌株的MIC值均为200mg/L,数值减小了一半,抗菌效果明显增强。两种抗菌剂均满足日本 无机抗菌协会的要求,并且实验结果进一步说明掺杂银可以有效的提高纳米ZnO的抗菌性能。

制备的Ag/ZnO纳米复合抗菌剂MIC值为200mg/L,换算为浓度为0.02%(wt,质量分数,下同),其含意为:该抗菌剂的添加浓度为0.02%时,对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为100%,即在该浓度下大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的生长被完全抑制,抑菌效果好。

2.4光催化性能测试

图5为纳米ZnO和Ag/ZnO纳米复合粉体在相同条件下光催化降解亚甲基蓝(MB)的实验结果。

由图5可看出,紫外光照射对纳米ZnO降解MB的影响并不大,紫外光照射90min后纳米ZnO对MB的降解率也不足20%,说明纳米ZnO的光催化能力比较弱,光催化降解MB的效果比较差。但是ZnO负载Ag以后,随着紫外 光照射时 间的延长,Ag/ZnO纳米复合抗菌剂对MB的光催化降解效果明显提高,紫外光照射30min时,Ag/ZnO纳米复合抗菌剂对MB的降解率 就达到了60%,紫外光照 射90min后其对MB的降解率超过了80%,说明Ag/ZnO纳米复合抗菌剂对亚甲基蓝的降解效果明显,具有较强的光催化能力,这也印证了掺杂银可以显著的提高纳米ZnO的光催化性能。

分析其原因,是因为纳米ZnO掺杂银以后,银会沉积在纳米ZnO的表面,可以延长电子-空穴对的复合时间,细小的银颗粒可以作为电子的积累中心,在一定程度上阻止了电子和空穴的复合,从而提高了纳米ZnO的光催化能力,使Ag/ZnO纳米复合抗菌剂具有更强的杀菌抑菌性能。

2.5Ag/ZnO复合试样的XRD分析

图6、图7分别为纳米ZnO、Ag/ZnO纳米复合 抗菌粉的XRD衍射图。

从图6和图7的XRD衍射峰宽,按照谢乐(Scherrer)公式求产品的粒径D(nm),见式(2)。

式中,k为与晶粒形状和尺寸有关的常数,对于球形晶粒k取0.89;λ取0.154060nm(Cu靶);β为衍射峰半宽高/孤度; θ为布拉格角/度,峰位为2θ值。

纳米ZnO(100)布拉格角 为15.8°,衍射峰的 半宽高为0.6215°[4],经计算原始的ZnO晶粒尺寸在13nm左右,银掺杂纳米ZnO高温焙烧后的晶粒尺寸略有增大,粒径在18nm左右,反映出制备的Ag/ZnO复合抗菌剂仍是纳米级粉体,同时也说明由XRD衍射图计算得到的粒径尺寸与TEM的分析结果基本一致。

从图6和图7对比可见,掺杂银之后的ZnO还是六方晶系,但主要衍射面的面 间距d值有所减 小,同时ZnO对应的XRD衍射峰向高角区稍有偏移。Ag/ZnO纳米复合抗菌剂经高温焙烧以后,银及其化合物的峰值并没有在XRD衍射图谱中出现,说明银已经固溶于纳米ZnO的晶格之中,Ag+进入纳米ZnO的晶格发生了有效掺杂,形成了以ZnO为基质的固溶体[5],并且Ag+在纳米ZnO的晶格内 均匀的分 布,掺杂的银 以一种弥散状态存在,银的这种高分散状态对于提高抗菌效 果来说是有好处的。

2.6Ag/ZnO复合试样的XPS分析

图8为Ag/ZnO纳米复合粉体表面银元素的XPS分析图谱,用以分析银在Ag/ZnO纳米复合粉体表面的存在状态。

从图8可知,银元素在Ag/ZnO纳米复合 粉体表面 的Ag3d5/2的结合能为367.906eV,而Ag2O的结合能为367.8eV,二者数据非常接近,因此可以 判定掺杂 的银以Ag2O的形式存 在,根据银元素在XPS、XAES数据库中的记录,可以查得银元素是以一价态化学价形式存在的,这也进一步验证了Ag/ZnO纳米复合粉体表面的银是以Ag2O化学态存在的结论。

3结论

(1)以纳米ZnO为载体,采用金属离子掺杂的方法制备了银掺杂纳米ZnO(Ag/ZnO)复合抗菌剂,研究结果表明掺杂银可以有效的提高纳米ZnO的抗菌效果和光催化性能。

(2)TEM和XRD分析表明 制备的Ag/ZnO复合粉体 的粒径在18nm左右,是一种纳米复合抗菌剂。

(3)XRD和XPS分析表明 银在ZnO的位置上 进行了有 效掺杂,Ag+在纳米ZnO的晶格内分布均匀,银以Ag2O的化学态存在于Ag/ZnO纳米复合粉体表面,银的高分散 状态有利于提高纳米ZnO的抗菌性能。

摘要：以纳米ZnO为载体,采用金属离子掺杂的方法制备了Ag/ZnO复合抗菌剂。通过TEM、XRD和XPS等技术对样品进行表征。实验结果表明:制备的Ag/ZnO复合粉体是一种纳米复合抗菌剂,粒径在18nm左右,并且银以Ag2O的化学态存在于Ag/ZnO复合粉体表面,在ZnO的位置上进行了有效掺杂。掺杂银有效的提高了纳米ZnO的光催化性能以及抗菌效果。

纳米银复合抗菌剂 篇2

纳米银-磷酸锆复合膜修饰电极的制备和电化学

合成了新型纳米银-磷酸锆复合材料并用其修饰玻碳电极,用循环伏安法对修饰电极进行电化学研究.结果表明 ,此复合膜保持了银的纳米尺寸的微粒性质和磷酸锆对碱性染料的电位调制能力.复合膜中的纳米银提高了磷酸锆对中性红的吸附能力,增强了中性红的`氧化还原反应活性 .复合膜修饰电极表现出更灵敏的电化学响应.复合膜比单纯的磷酸锆膜表现出更好的机械强度,用其制备的修饰电极表现出更好的稳定性.

作 者：王艳玲 张国荣 作者单位：山东师范大学化学系,济南,250014刊 名：物理化学学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA年，卷(期)：19(7)分类号：O646关键词：修饰电极 纳米银胶粒 磷酸锆 复合膜 中性红

纳米银复合抗菌剂 篇3

有限公司（以下简称华绣科技）作为纳米银技术开发和应用的领军者，经过10余年的技术沉淀，在纳米银材料的研发、生产方面，取得了世人瞩目的成绩，成为绍兴市政府重点扶持企业，也是一家集科研、开发、生产和经营于一体的拥有自主知识产权的高科技企业。

据了解，目前纳米银正以其广谱抗菌、渗透性强、强效杀菌、安全无毒、无耐药性等特性，广泛用于纺织服装（纳米银纺织整理剂）、医疗用品（纳米银抗菌液、医用纱布等）、日化用品（卫生巾、纳米银护履液等）等领域。

“纺织服装领域与人们的生活息息相关，随着工业的迅速发展和人民生活水平的提高，人们对环境卫生和自我保健的意识日益增强，对纺织服装安全性能的要求越来越高。”华绣科技董事长张文正表示，纳米银作为一种新型的纺织品抗菌、抗病毒添加助剂，其广谱抗菌、抗病毒、对人低毒的优点被业界所重视，已成为目前各界的发展方向之一。

张文正表示，纳米银可广泛应用于棉、化纤、氨纶等材质面料，工艺清洁环保，添加后对常规的纺丝工艺及纤维成品的外观及性能无不利的影响，甚至可以有效提升原有产品的性能。同时稳定性强，添加后其抗菌性能不受漂、染和后整理等各道化学处理工序的影响。另外，纳米银抗菌产品也可直接喷撒在衣物上，细菌、病毒一经接触即被杀灭。

随着抗病毒研究的逐步深入，产品应用环境日趋成熟，纳米银产品先后通过国内及国际权威部门检测与临床应用，填补了多项国内空白。这充分证明华绣科技纳米银生产设备和各种应用制剂产品的性能可靠，质量稳定，杀菌、抗菌效果明显，是极具抗菌、抑菌作用的高科技原材料及应用产品。

目前华绣纳米银品质达到国际一流水平，并获得多项国家发明专利，已成为世界领先的纳米银抗菌技术集成研发基地，并成功打造了国内首个纳米银抗菌行业信息化整合平台。据悉，华绣公司正致力于2016年年初登陆新三板，开启新的一页。

纳米银抗菌剂治疗阴道炎的效果 篇4

关键词：纳米银,阴道炎,临床研究

生殖道感染是生育年龄妇女最常见的妇科疾病之一，对妇女及其家庭成员身心健康有明显影响。目前认为，银杀灭微生物的效果不仅与银离子的数量有关，且可能与银产品释放的银基团有关。纳米银是将银加工成直径25 nm左右的银微粒，由于纳米固体所具有的特殊的物理、化学性质，可使具有抗菌性能的银全面、充分接触并攻击病原体，具有良好的水溶性、渗透能力和吸附能力，纳米银晶体膜表面释放出银和许多强有力的银基团，这些银基团杀灭微生物的能力要强于银单独作用时，提高了银的生物利用度，达到理想的抗感染作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

采用随机对比性临床研究，对2007～2008年我院的110名患有阴道炎的妇女进行临床观察，经临床和实验室检查，随机分为纳米银治疗组和常规治疗组。纳米银组64例，平均年龄为30.9岁；常规组46例，平均年龄为30.3岁。两组具有可比性。

1.2 治疗方法

纳米银组：1粒/d，共用6 d。纳米银抗菌剂每片含银≥35μg。纳米银抗菌剂为单片包装，每片配有一次性使用的放药器。睡前清洗外阴后，受试对象自行用给药器将抗菌剂推入阴道后穹隆部。于治疗后第1周和第2周分别进行复查，将纳米银的治疗效果与目前常用的各类治疗阴道炎的药物的疗效进行比较，比较项目包括:症状、实验室检查、患者对于药物的感受等方面的情况。

1.3 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件对数据进行处理，计数资料进行χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 症状

治疗前纳米银组， (1) 白带量：较多40例，很多9例； (2) 白带性状异常：51例； (3) 白带气味：有异味26例，明显异味10例； (4) 外阴瘙痒：中度10例，重度4例。常规组， (1) 白带量：较多39例，很多4例； (2) 白带性状异常：41例； (3) 白带气味：有异味26例，明显异味10例； (4) 外阴瘙痒：中度17例，重度2例。两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

第一次复查时纳米银组， (1) 白带量：较多22例，很多0例； (2) 白带性状异常：28例； (3) 白带气味：有异味8例，明显异味0例； (4) 外阴瘙痒：中度4例，重度0例。常规组， (1) 白带量：较多14例，很多0例； (2) 白带性状异常：22例； (3) 白带气味：有异味9例，明显异味0例； (4) 外阴瘙痒：中度2例，重度0例。两组具有异常症状的患者数减少，但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

第二次复查时纳米银组， (1) 白带量：较多8例，很多0例； (2) 白带性状异常：21例； (3) 白带气味：有异味1例，明显异味0例； (4) 外阴瘙痒：中度1例，重度0例。常规组， (1) 白带量：较多6例，很多1例； (2) 白带性状异常：15例； (3) 白带气味：有异味2例，明显异味0例； (4) 外阴瘙痒：中度2例，重度0例。两组具有异常症状的患者数明显减少，但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 实验室检查

治疗前纳米银， (1) 清洁度：Ⅲ度37例，Ⅳ度14例； (2) 滴虫镜检：均为阳性。常规组， (1) 清洁度：Ⅲ度34例，Ⅳ度10例； (2) 滴虫镜检：均为阳性。两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

第一次复查纳米银组： (1) 清洁度：Ⅲ度24例，Ⅳ度1例； (2) 滴虫镜检：15例阳性。常规组， (1) 清洁度：Ⅲ度18例，Ⅳ度0例； (2) 滴虫镜检：9例阳性。两组具有异常实验室检查结果的患者数减少，但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

第二次复查纳米银组， (1) 清洁度：Ⅲ度17例，Ⅳ度0例； (2) 滴虫镜检：4例阳性。常规组， (1) 清洁度：Ⅲ度14例，Ⅳ度1例； (2) 滴虫镜检：5例阳性。两组具有异常实验室检查结果的患者数明显减少，但两组间差异无统计学意义（P>0.05）。

2.3 疗效评价

第一次治疗：纳米银组治愈12例（18.75%），有效50例（78.13%），无效2例（3.13%），总有效率（治愈率+有效率）为96.88%。常规组治愈11例 (23.91%) ，有效35例 (76.09%) ，无效0例，总有效率为100.00%。两组的治疗效果没有统计学差异（P>0.05）。

第二次治疗：纳米银组治愈30例（46.88%），有效34例（53.12%），无效0例，总有效率为100.00%。常规组治愈17例（36.96%），有效29例（63.04%），总有效率为100.00%。两组的治疗效果无统计学差异（P>0.05）。

3 讨论

在本次研究中笔者分析了治疗前后支原体、衣原体感染与阴道炎临床表现的关系：支原体感染与外阴瘙痒具有明显的相关关系，可能是由于支原体感染引起的炎性刺激所致，支原体与其他的阴道炎的常见症状和体征没有明显的相关性。衣原体感染与白带量具有明显的相关，可能是由于衣原体感染最常存在于宫颈，衣原体感染后刺激宫颈黏液分泌增加，衣原体与其他的阴道炎的常见症状和体征没有明显的相关性。通过本次研究可以认为：对于患有阴道炎且以外阴瘙痒为主要症状的患者应在常规阴道炎检查外加行支原体检查，而对于以白带量多为主要症状的阴道炎患者应加行衣原体检查。由于本次研究的标本来源均为患有滴虫性阴道炎、念珠菌性阴道炎、细菌性阴道病、其他类型阴道炎的妇女，这些疾病本身的致病微生物即可造成阴道炎的症状：白带量增加、颜色改变、有异味、外阴瘙痒、外阴充血、红肿、皮肤颜色改变、阴道充血、阴道溃疡等，可能对分析支原体、衣原体与阴道炎临床表现的相关性造成干扰。

在对阴道炎疗效无明显差别的情况下，纳米银的给药次数较目前常用的治疗阴道炎药物少，且有用药期间无明显药物溢流，给药更为方便，药物体积小，对皮肤黏膜无刺激，用药期间无明显不适感等优点，减少了药物给患者带来的痛苦和不便。这些特点均为目前常用抗阴道炎药物所不具备的，使纳米银更加容易为患者所接受。

纳米银抗菌剂治疗阴道炎是一种安全、有效、广谱、不易产生耐药、易于为患者接受的治疗方法，其优势在于在无完善的实验室检查下仍可对患者进行治疗。

参考文献

[1]贾玉珍, 姚军英, 杨发枝.200例阴道炎、宫颈炎患者沙眼衣原体感染状况分析[J].哈尔滨医科大学学报, 2003, 37 (6) :539-540.

[2]柯雪琴, 范雪瑾.城市已婚女性STD常见菌种感染现状[J].中国初级卫生保健, 2002, 16 (5) :26-27.

[3]陆春, 朱国兴.子宫颈淋球菌、解脉支原体、人型支原体和沙眼衣原体感染1866例分析[J].中国实用妇科与产科杂志, 2001, 17 (12) :729-730.

纳米银复合抗菌剂 篇5

关键词：纳米银,实木薄片,制备,持久抗菌

随着社会的进步和生活水平的提高, 安全、舒适、美观的家居环境已成为众多消费者的共识。室内装璜不可避免的要使用大量的天然木材, 因为实木韧性好, 密度小, 有精致的天然木纹。但实木也存在如下缺点:防水、防腐能力差;易变形、翘裂、霉变、易燃、价格较高;尤其是对森林的破坏力度大。十八大报告指出要努力建设美丽中国, 实现中华民族永续发展, 着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展。目前我国人均森林资源占有率远低于国际平均水平, 生态系统退化, 环境污染严重, 大面积砍伐森林显然是不现实的[1]。再生木是由木纤维同塑料混合加温融合注塑而成的材料, 生产过程中没有使用含有苯、甲醛、氰等有害物质材料, 免除了装修污染;同时它又有比天然木材更加突出的优越性:如防水、防变形、防龟裂、抗酸碱性强、阻燃、耐候性强、抗老化性强等特殊性能, 其在建筑、建材、装饰材料、家具行业及其它工业产品领域得到了广泛应用。但再生木之白板的缺陷, 影响了家居的美观。因此用具有抗菌性能的实木薄片给再生木饰面, 一方面可赋予再生木天然木纹的美感, 另一方面又可避免家居环境因微生物污染引起的安全问题。本研究以一定浓度的水溶性纳米银溶胶处理实木薄片, 自然晾干后, 选取大肠杆菌为试验菌种, 用抑菌环法进行对比试验, 测定经纳米银溶胶和普通的实木薄片的抗菌性能, 并对含银实木薄片的耐擦拭性能进行了测试。

1 水溶性纳米银溶胶的制备

水溶性纳米银溶胶的制备方法按文献[2]执行。所得纳米银粒子的紫外—可见光谱和透射电镜照片分别如图1中的 (a) 和 (b) 所示。

吸收光谱 (a) 及其透射电镜照片 (b)

由图1 (a) 可知, 在420nm左右有唯一吸收峰, 这是球形银纳米粒子的特征等离子共振吸收峰;半峰宽窄, 峰形对称性好, 表明纳米银粒径分布均匀[3]。由图1 (b) 可见银纳米粒子呈球形、大小在5~10nm。

2 含银实木薄片的制备及其抗菌性能测定方法

将实木薄片 (武汉兰江工贸有限公司提供) 分别在蒸馏水、10、20、30μg/mL的纳米银溶胶中浸泡1min后, 取出室温凉干后, 用直径为5mm的打孔器在该实木薄片上切下多个圆形小木片, 保存于干燥箱中备用。将冷至 (45~50℃) 的营养琼脂培养基倒入无菌平皿中, 待培养基凝固后, 加入菌浓度为5×105cfu/mL~5×106 cfu/mL的大肠杆菌 (8099) 0.1mL, 并用无菌涂布器在营养琼脂培养基平板表面均匀涂抹3次。用无菌镊子分别将上述经蒸馏水和不同浓度纳米银溶胶处理的圆形小木片贴在营养琼脂平板表面, 各样片中心之间相距25mm以上, 与平板的周缘相距15mm以上。贴放好后, 用无菌镊子轻压样片, 使其紧贴于平板表面。盖好平皿, 置37℃恒温培养箱中培养24h, 观察结果。用游标卡尺测量抑菌环的直径 (包括贴片) 并记录, 试验重复3次。抑菌效果评价方法:抑菌环直径大于7mm者, 判为有抑菌作用;抑菌环直径小于或等于7mm者, 判为无抑菌作用;3次重复试验均有抑菌作用结果者, 判为合格;阴性对照组应无抑菌环产生, 否则试验无效[4]。抑菌环直径越大, 抗菌活性越强。

[ (b) 10μg/mL; (c) 20μg/mL; (d) 30μg/mL]

3 结果与讨论

图2中的 (a) 、 (b) 、 (c) 、 (d) 分别是经蒸馏水和不同浓度的水溶性纳米银溶胶处理过的直径为5mm的实木薄片对大肠杆菌的抑菌照片。表1为图2各样品的抑菌环直径大小。根据文献[4]规定的抑菌效果评价方法, 由图2和表1可知, 普通实木薄片无任何抗菌效果, 而经不同浓度的水溶性纳米银溶胶处理的实木薄片均有良好的抑菌作用。并且含银实木薄片的抗菌活性随处理所用纳米银溶胶浓度的增大而增大。由表1还可以看出, 当处理实木薄片所用纳米银溶胶的浓度由10μg/mL增大到20μg/mL时, 抑菌环的直径由9.0mm增大到10.1mm, 抑菌环的直径增大了1.1mm, 抗菌活性增加显著。而当纳米银溶胶的浓度由20μg/mL增大到30μg/mL时, 抑菌环的直径由10.1mm增大到10.4mm, 抑菌环的直径只增大了0.3mm, 抗菌活性增加很小。因此用水溶性纳米银溶胶处理实木薄片时, 当纳米银溶胶的浓度达到20μg/mL即可。

此外, 对含银实木薄片的耐擦拭性能试验表明, 经湿抹布正常擦拭10余次后, 其抑菌环直径仍然超过9mm, 表明以此方法制备的含银实木薄片具有很好的耐擦拭性能。这是由于银纳米粒子的粒径足够小, 只有5~10nm, 而实木表面有很多微孔, 当薄片浸没在纳米银溶胶中时, 纳米银粒子能快速渗透到薄片的微孔中, 然后在琼脂培养基中缓慢释放, 从而实现了持久抗菌。

4 结论

(1) 分别用蒸馏水和不同浓度的水溶性纳米银溶胶处理实木薄片, 采用抑菌环法、通过对照试验测定了普通和含银实木薄片对大肠杆菌的抑制效果。结果表明:普通实木地板对大肠杆菌无任何抑制作用, 而经20μg/mL的纳米银溶胶处理的实木薄片对大肠杆菌有强烈的抑制作用, 抑菌环直径达10.1mm, 远大于有抑菌效果评价要求的7mm。而且该含银实木薄片具有良好的持久抑菌活性, 在用湿抹布正常擦拭10余次后, 抑菌环直径仍可达9mm以上。

(2) 通过用含银实木薄片给再生木饰面, 所得产品集再生木的无污染、防变形、防龟裂、抗酸碱性强、阻燃、耐候性强等优越性能与天然木纹的美感和优异的抗菌抑菌效果于一身, 大大提高了再生木的性价比和应用范围, 从而在一定程度上降低了实木的需求, 保护了森林资源, 因此本研究有较大的现实意义。

参考文献

[1]李忠声.对森林资源的保护和林业的可持续发展[J].中国新技术新产品, 2013, (1) :237-237.

[2]徐光年, 金俊成.一种绿色合成稳定单分散纳米银溶胶的新方法[J].化工新型材料, 2013, 41 (10) :39-41.

[3]Zhang Wanzhong, Qiao Xueliang, Chen Jianguo.Synthesis and characterization of silver nanoparticles in AOT microemulsion system[J].Chem Phys, 2006, 330 (3) :495-500.

纳米银复合抗菌剂 篇6

纳米银具有良好的光学、电学、催化等性能[1,2,3],尤其是抗菌性能,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、酵母菌等很多种革兰氏阳性菌和阴性菌的生长都有很好的抑制作用[4],被广泛用于抗菌塑料[5]、抗菌涂料[6]、抗菌陶瓷[7]和抗菌药物[8]等。目前制备纳米银的方法主要有液相还原法、微乳液法、电化学法及激光烧蚀法等[9]。其中液相还原法是在液相体系中利用不同的还原剂还原银离子,如柠檬酸、水合肼、次磷酸钠和葡萄糖等,具有工艺简单、操作方便等优点,因而被广泛采用。

本实验用2种不同的还原剂制备纳米银,并对生成物进行了各项性能表征,针对纳米银优异的抗菌性能,尝试将其运用于抑制海洋菌类。

1 实验

1.1 试剂与仪器

硝酸银、羧甲基纤维素钠、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、三聚磷酸钠、氢氧化钠、乙醇均为市售分析纯试剂;蛋白胨、酵母膏、琼脂为生物试剂;磷酸高铁为化学纯试剂。

日本电子株式会社JEM-2100HC型高衬度透射电子显微镜;德国 Bruker-axs公司D8 ADVANCE型X射线衍射仪;日本日立公司U-3010型紫外可见分光光度计;上海博讯实业有限公司医疗设备厂SPX-250C型恒温恒湿培养箱;宁波医疗器械厂YXQ41-280型压力蒸气消毒器;长沙英泰仪器有限公司TG16型离心机;常州国华电器有限公司78-2型双向磁力搅拌器。

1.2 纳米银的制备

1.2.1 羧甲基纤维素钠体系制备纳米银胶体

称取0.012g羧甲基纤维素钠和0.1g PVP加入到20mL去离子水中,于60℃在磁力加热搅拌器中搅拌均匀,滴加0.1mol/L氢氧化钠,调节pH值到8。然后逐滴加入0.1mL 0.2mol/L的硝酸银水溶液,继续搅拌反应4h,得到红棕色纳米银胶体溶液。取一定量的胶体溶液适当稀释后,用于紫外可见分光光谱分析。

1.2.2 葡萄糖体系制备纳米银胶体

称取1.08g葡萄糖和0.4g三聚磷酸钠加入到20mL去离子水中,于70℃在磁力加热搅拌器中搅拌均匀,滴加0.1mol/L氢氧化钠,调节pH值到11。然后逐滴加入6mL 0.3mol/L硝酸银水溶液,继续搅拌反应30min,得到黑色纳米银沉淀。取一定量的溶液进行稀释后,用于紫外可见分光光谱分析。

将上述的纳米银溶液离心分离,沉淀分别用无水乙醇和去离子水洗涤3次,于50℃真空干燥箱中干燥24h,得到纳米银粉末。

1.3 纳米银的抗菌性能测试

以海洋优势附着细菌芽孢杆菌为实验菌种,采用抑菌圈法对纳米银的抗菌性进行测试。取新鲜的海水,配制2216E培养基(以1000mL海水为例,组成如下:蛋白胨5g,磷酸高铁0.01g,酵母膏1g,琼脂15～20g,用煮沸的1%NaOH调节pH值为7.4～7.6),于29℃培养芽孢杆菌。将0.1mL的菌种接种到含有琼脂板的培养皿中,浸泡过不同浓度的纳米银水溶液的圆形滤纸干燥后放入培养皿中央,将上述培养皿放在光照培养箱中在29℃培养,3天后取出,观察不同浓度的纳米银水溶液的抑菌圈直径。

2 结果与讨论

2.1 纳米银胶体的紫外可见光光度分析

图1中虚线部分为在PVP保护下用羧甲基纤维素钠直接还原AgNO3制备纳米银胶体的紫外吸收光谱测量结果。纳米银粒子的紫外吸收峰为410nm左右,强度较大,吸收峰对称度高,半峰宽小。而在葡萄糖作还原剂体系下制备的纳米银粒子中,在420nm处出现强吸收峰,强度较小,峰型平坦,半峰宽较大,对应于球形银纳米粒子的表面等离子共振特征吸收。吸收峰位置的不同说明在不同的反应体系中生成的银粒子大小和形状不同。由文献[10,11]及理论知识可知,横向(面外偶极共振)表面等离子体吸收与球形吸收最大值基本一致,而纵向(面内偶极共振)表面等离子体共振对粒子的增长很敏感,随粒子长径比的增加而明显红移。这说明CMC体系下制备的纳米银粒子较小,粒径分布较窄,胶体中银单质的含量较多;而葡萄糖作还原剂制备的纳米银粒子较大,粒径分布宽,胶体中银单质的含量较少。

2.2 纳米银粉的XRD分析

对真空干燥得到的纳米银粉进行XRD分析(如图2所示)。对于葡萄糖体系制备的纳米银,图中出现3个明显的峰值,对应的晶面指数由里到外依次为(111)、(220)、(311),说明纳米银晶体有3个晶面,属于面心结构;对于羧甲基纤维素钠体系制备的纳米银粒子,图中曲线显示有5个明显的峰值,对应的晶面指数由里到外依次为(103)、(006)、(105)、(112)、(201),属于多晶结构。已研究的纳米银大多数呈多晶结构,但也有少数单晶结构[12]。另外,▲标记的峰经查阅PDF卡片对比得出为Ag2O特征峰。由此推断,在碱性条件下,葡萄糖体系中发生如下的化学反应:

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undefined

CH2OH-(CHOH)4-COOH+2Ag↓

溶液中的银离子生成了Ag2O沉淀,然后在葡萄糖作用下还原为单质银。当反应不完全时,沉淀中会含有残留的Ag2O,或者在干燥过程中,部分单质银氧化成了Ag2O。

图3是羧甲基纤维素钠的分子结构图,其与硝酸银的化学反应方程式尚未见报道。

2.3 纳米银粒子的TEM分析

通过改变反应条件可以控制纳米银的形貌及粒径。图4为在以羧甲基纤维素钠为还原剂、其它工艺条件相同的情况下改变反应时间制备的纳米银的TEM图。当反应时间为2h时,生成的纳米银颗粒团聚现象较严重(图4(a)),颗粒粒径约为40nm;随着反应时间延长到6h时,纳米银为均匀的球形,其粒径为20～30nm,无团聚现象(图4(b))。

由能量最低原理可知,纳米粒子具有较大的比表面积,易发生团聚,在反应液中加入稳定剂可起到分散和保护的作用。PVP能够促进Ag颗粒成核,从而起到防止晶粒长大的作用[13]。同时,它的有机长链的空间位阻作用又能使相互结合的纳米银颗粒表面隔开,阻止了粒子间的团聚。本实验在其它实验条件未发生变化的情况下研究了PVP用量对纳米银溶胶的影响。图5(a)为不加PVP时在葡萄糖作还原剂体系下制备的纳米银溶胶的TEM图,可以看出纳米银颗粒出现明显的团聚现象;而当加入0.01g的PVP(图5(b))时得到的颗粒粒径较小,为25～35nm,且分散均匀。这说明一定量的PVP影响了纳米银颗粒的正常生长,起到了较好的分散稳定作用。

由图4和图5可以看出,葡萄糖作还原剂体系下制备的纳米银粒径略大于羧甲基纤维素钠体系下制备的纳米银粒径,与紫外可见光光度分析结果一致。

2.4 抗菌测试

经过抑菌圈法实验(如图6所示),在CMC体系下纳米银粒子的质量浓度为5μg/mL时出现抑菌圈现象,但是其抑菌圈直径较小(图6(a))。随着质量浓度的增加,抑菌圈会逐渐变大(图6(b)、(c)),说明低浓度的纳米银能抑制芽孢杆菌的生长,并且随着纳米银质量浓度的增加其抑菌效果增强。在葡萄糖体系下,当纳米银的质量浓度为5μg/mL时(图6(d)),抑菌圈直径比在CMC体系下制备的同浓度的纳米银粒子的抑菌圈直径小,说明在此条件下制备的纳米银粒径较大,杀菌能力较弱;而当质量浓度达到10μg/mL时(图6(e)),其抑菌圈变大;当质量浓度为20μg/mL时(图6(f)),抑菌圈直径与10μg/mL时相比增加不大。从图6可以得出,2种体系下制备的纳米银都能很好地抑制芽孢杆菌的生长,并且随着浓度的增加,抑制作用增强。

3 结论

(1)在以CMC作为还原剂、PVP为保护剂制备纳米银的工艺中,生成的纳米银粒径为20～30nm,无团聚现象,其结构为多晶体系,抑菌效果较好。

(2)以葡萄糖作为还原剂制备的纳米银粉末,其平均粒径为25～35nm,为面心结构。

(3)2种制备方法绿色无污染,得到的纳米银形貌较均匀,分散性较好,粒径为20～40nm,对海洋优势附着菌种芽孢杆菌有良好的抑菌性能,在进一步将纳米银应用于海洋微生物防污抗腐蚀,尤其是环境友好型海洋防污复合涂料方面具有指导意义。

摘要：选用液相化学还原法,分别在以羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)和葡萄糖为还原剂的体系下制备纳米银颗粒,并进行了对比分析。通过紫外分光光度计、X射线衍射和透射电镜等测试手段对其进行了表征。结果表明,用CMC体系制备的纳米银粉末平均粒径为20～30nm,为多晶结构;用葡萄糖体系制备的纳米银粉末平均粒径为25～35nm,为面心结构。利用抑菌圈法对纳米银的抗菌性能进行测试,结果显示2种体系下制备的纳米银对海洋芽孢杆菌都有很好的抑制作用。

纳米银复合抗菌剂 篇7

1 实验部分

1.1 材料及处理

织物规格:桑蚕丝,平纹组织,经纬密:514×418根/10cm。将丝织物基材放在丙酮溶液中,用超声波洗涤器洗涤30min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质,然后将其用去离子水反复冲洗后放入50℃的烘箱中烘干,裁成9cm×6.5cm试样待用。

1.2 仪器

HD-1A型冷等离子体改性设备(常州新区世泰等离子体技术开发有限公司);电容耦合外电极型,电源频率13.56MHz;JZCK-420B高真空多功能磁控溅射设备(沈阳聚智科技有限公司),射频源频率13.56MHz,最大功率300W;CSPM4000原子力显微镜(广州本原科技有限公司),仪器水平分辨率0.1nm,垂直分辨率0.01nm;Bruker D8-Advance X射线衍射仪(德国Bruker公司); HYG-A全温摇瓶柜(太仓市实验设备厂),MJ-160B-Ⅱ型霉菌培养箱(上海跃进医疗器械厂);SW-CJ-IBU超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司)等。

1.3 样品制备

1.3.1 氧等离子体预处理

采用低温等离子预处理技术以提高纤维与镀层材料的结合力。将烘干的丝织物基材悬挂于等离子体处理室内,开启真空抽气阀,待真空度达到10Pa以下后,通入O2。处理条件为:真空度40Pa,功率30W,时间3min。

1.3.2 纳米银薄膜沉积

样品制备采用高纯金属Ag(纯度99.99%,直径50mm)为靶材,基片材料选用丝织物。为控制沉积时基材的温度,避免由于高温而发生的基材变形和纳米银颗粒的扩散运动[11],采用水冷装置冷却基片。为避免杂质落到基材表面,采用基材在上,靶材在下的结构,即采用由下向上的溅射方式。溅射过程中,采用纯度为99.99%的氩气为工作气体,靶材与基材距离为170mm,本底真空度为5×10-4Pa,实验过程中,样品架以约54r/min的转速旋转。溅射时,保持气体流量、溅射功率、溅射压强不变,通过改变溅射时间制备一系列具有不同厚度的样品,薄膜厚度通过膜厚仪(FTM-V)来测量控制。溅射工艺条件溅射功率80W,压强0.5Pa,流量20mL·min-1,薄膜厚度1nm、3nm、5nm。

1.4 性能测试

1.4.1 抗菌性能测试

以金黄色葡萄球菌(格兰氏阳性菌)为菌种,参照GB 15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》[12],采用振荡烧瓶法对样品进行抗菌性能测试,每样品的重量为0.45g。

样品的抗菌性能通过抑菌率进行评价,可按下式计算:

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式中:Xs为抑菌率(%);A为被测试样振荡前平均菌落数;B为被测试样振荡后平均菌落数。如果振荡后的平均菌落数大于振荡前的平均菌落数,抑菌率按0计算。

1.4.2 AFM分析

采用CSPM4000型原子力显微镜对样品表面进行扫描,观察磁控溅射前后丝织物表面纳米结构银薄膜形态及纳米颗粒粒径的变化,选择接触式的工作模式。扫描范围为3000×3000,扫描频率为1.2Hz。

1.4.3 XRD分析

采用Bruker D8-Advance X射线衍射仪,测量镀银膜晶态结构。衍射角2θ变化范围为3°~60°,步长为0.02°。

2 结果与讨论

2.1 银膜厚度对抗菌性能的影响

参照GB15979-2002,测试样品在不同稀释浓度的平均菌落数,并计算其抗菌率,如表2所示。

由表2可知,未经镀层的丝织物本身也稍具备抗金黄色葡萄球菌能力,这是由于真丝蛋白质肽链的氨基酸残基有适度的抗菌性[13]。而当纳米结构银沉积于丝织物表面时,当薄膜厚度为1nm,样品对金黄色葡萄球菌已表现出了良好的抑制作用,抑菌率为99.89%,这证实了纳米结构银具有极其优异的抗菌性能。相关文献[1,14]指出,纳米银薄膜的抗菌性能主要是由银离子的活性和银离子的溶出总量决定,在一定范围内,随薄膜厚度的增加,银离子溶出的总量随之增大。本方法中当薄膜厚度到1nm时,其对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.89%,之后薄膜厚度继续增加,抗菌率稍有下降。作者认为,这是由于随着银离子总量的增多,表面沉积的越厚,反而会降低银离子的活性或纳米颗粒发生了团聚现象,使得抑菌率稍有下降。

2.2 纳米结构银薄膜的AFM分析

图1为未镀层的丝织物的AFM图像,由图可以很清楚的看到未经溅射的丝织物的纤维表面十分光滑,而在纤维表面有较多大小不一的颗粒状物质,这些颗粒主要为吸附在织物表面的尘粒。

丝织物基不同厚度纳米结构银薄膜的AFM图见图2。纳米银薄膜厚度为1nm时(图2a)纳米结构银颗粒状比较明显,纳米银颗粒间的间隙明显比薄膜厚度为3nm时的大。纳米银薄膜厚度为3nm时(图2b)),纳米银颗粒粒径变大,膜的致密性,均匀性更好。纳米银薄膜厚度为5nm时(图2c),纳米结构银的颗粒明显增大,大量的纳米银粒子发生团聚,且在丝织物表面分布较为均匀。

利用AFM附带的软件进行颗粒尺度分析,结果见表3。

通过AFM图及颗粒尺度分析可知:纳米银薄膜是由极其微小且具有良好均匀性的纳米银颗粒组成。颗粒直径受溅射时间的影响,随着溅射时间的延长,膜的致密性、均匀性越来越好,纳米银粒子的平均粒径逐渐增大。这可以理解为由于磁控溅射具有良好的成膜均匀性,随着溅射时间的延长,基材表面的纳米银颗粒越来越致密,当致密性达到一定程度时,溅射出的纳米银颗粒不可避免地会和已溅射于基材上的纳米银颗粒发生碰撞,产生团聚,因而颗粒直径也随之增大。

结合AFM图片及抗菌测试结果的分析可知:随溅射时间的延长,膜层的致密性越来越好,膜层的表面积也随之增大,银离子释放的几率也随之增大。但当薄膜厚度超过1nm时,纳米颗粒的团聚现象使得银离子的活性或银离子的溶出量降低,从而引起抗菌率有所下降。此结论与相关文献[15]中所表述的颗粒的团聚使纳米银失去原有的抗菌效果相一致。

2.3 薄膜的XRD分析

对未镀层的丝织物及溅射纳米银薄膜的丝织物进行XRD分析,如图3所示。在丝织物原样的XRD衍射图中(a),在9.0°、20.2°、24.1°出现了真丝分子结构常见的衍射峰。溅射纳米银薄膜的丝织物(薄膜厚度3nm)的XRD衍射图中(b),在111晶面(2θ=38°)出现了Ag的特征峰,说明通过磁控溅射法沉积在丝织物表面的纳米银薄膜中生成了一定结晶度的银。

3 结 论

(1)采用磁控溅射技术在丝织物表面溅射纳米银薄膜,丝织物的抗菌性能得到很大提高。薄膜厚度为1nm时,抑菌率达到99.89%;但随着膜厚的增加,由于存在少量的纳米颗粒团聚,抗菌率稍有下降。

(2)AFM分析表明:随着溅射时间的延长,膜的致密性得到提高,但当致密性达到一定程度时,颗粒产生团聚,颗粒直径也随之增大,从而使得银离子的活性或银离子的溶出量降低,抗菌率稍有下降。

纳米银复合抗菌剂 篇8

1 材料与方法

1.1 纳米银涂层制作

纳米银涂层支架管的制备是与深圳市人民医院纳米技术实验室合作完成。F5输尿管支架胚管经粗化、敏化, 活化后, 化学法镀银制成纳米银涂层输尿管支架管。

1.2 分组

美国FEI环境扫描电子显微镜下测量纳米银颗粒大小, 分为四组, 纳米银颗粒直径A组<20 nm, B组20~40 nm, C组>40 nm, D组为未涂层的普通胚管。

1.3 体外抗菌环实验 (培养基扩散法)

随机分别从A、B、C三组中各取5个样品, 每个样品重复实验3次, 试菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌活菌株, 由深圳市人民医院医学研究中心提供及保存。供试菌种接种在液体培养基中, 于28℃恒温培养箱中培养24 h备用。实验方法:实验菌的接种→纳米银涂层输尿管支架的放置→抗菌环测量, 用卡尺精确测量输尿管支架周围抑菌圈直径的大小 (mm) , 测量三次取平均值。

1.4 纳米银输尿管支架对细菌总DNA影响

经纳米银输尿管支架处理的和对照的大肠杆菌在28℃培养箱中恒温振荡培养24 h后取样, 提取总DNA, 进行琼脂糖DNA凝胶电泳[2,3]。

1.5 纳米银输尿管支架植入动物体内的抗菌实验

选择雄性家兔, 体质量2.5~3.0 kg, 年龄4~6个月, 共50只 (深圳市人民医院动物实验室提供及饲养) 。随机将动物分为实验组 (B组涂层输尿管支架植入组, n=25) 和对照组 (5Fr输尿管支架植入组, n=25) 。麻醉后, 取腹部正中切口, 逐层切开, 暴露右侧输尿管;游离、暴露右侧输尿管上段, 在肾盂输尿管连接处下方2 cm处纵行切开输尿管, 切口长约0.5 cm;将涂层支架管由切口植入输尿管内, 使支架中点位于切口位置并以可吸收缝线固定支架管。缝合输尿管切口;术中输尿管均保持原有走行方向, 支架与输尿管平行, 无成角。逐层关腹, 切口敷料包扎。对照组动物同法植入未涂层聚氨酯支架。为避免抗生素对实验结果产生影响, 支架管植入术前及术后均不使用抗生素, 术后3 d腹部切口处予每日外擦碘伏两次防止切口感染。植入过程顺利, 动物均成活, 无切口感染等并发症发生, 术后定期进行尿白细胞检测。分别于植入支架管后第7、14、21和28天行膀胱穿刺取4 m L尿测白细胞并记录, 标准为:- (0~10个/HP) 、+ (>10个/HP) 。

1.6 统计学方法

抗菌环直径用均数±标准差表示, 应用SPSS 13.0统计软件分析, 计量资料应用ANOVA分析后, 各组间比较用LSD多重比较分析;体内实验尿白细胞等计数资料应用Fisher's确切概率法检测。以P<0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 纳米银涂层输尿管支架的表征观察

应用扫描电镜对镀纳米银后的输尿管支架进行表面形貌观察, 显示颗粒大小大致成正态分布 (直径<20 nm组有10根, 20~40 nm组有32根, >40 nm组有8根) , 涂层表面颗粒分布均匀。

2.2 纳米银涂层输尿管支架的体外抗菌实验结果

应用琼脂扩散法, 可见A、B、C三组均出现抗菌环, D组无抗菌环产生。大肠杆菌组间, F=784.93, P<0.05, 各组之间比较均P<0.05;金黄色葡萄球菌组间, F=545.8979, P<0.05, 各组之间比较均P<0.05。 (见表1)

2.3 纳米银输尿管支架对细菌总DNA的影响

经纳米银输尿管支架处理和对照的大肠杆菌总DNA电泳后条带显示处理组的DNA量减少, 条带下方可见到部分降解DNA的明亮区域。

2.4 动物体内抗菌实验结果

两组输尿管支架分别植入雄性家兔体内后, 结果表明尿白细胞阳性率纳米银支架组明显低于对照组 (P<0.05) , 差异有显著性。 (见表2)

注:两组间比较在第7、14、21天均P<0.05, 第28天P>0.05

3 讨论

输尿管支架管在泌尿外科临床应用已有多年, 理想的支架材料应当有良好的生物相容性与机械性能, 能够减轻腔内及腔外梗阻, X光不易透过, 较少引起结壳、感染及患者的不适。支架材料暴露泌尿系统中一段时间后, 会有糖蛋白、细胞外基质等沉积在材料表面形成生物膜。细菌则会黏附在生物膜上[4]。有报道称, 输尿管支架取出后发现其中44%有细菌定植, 21%的患者有症状明显的菌尿症[5]。矿化的细菌生物膜在支架管表面形成结壳。有报道分析了上尿路结石术中留置双J管并发尿盐结垢与留置时间的关系得出, 留置双J管时间不超过4周, 并发尿盐结垢为17%, 留置4~6周的为29%, 留置6~8周的为57%, 留置>8周并发尿盐结垢为100%[5]。结壳与感染是输尿管支架乃至所有尿液引流材料需要解决的问题。因此, 如何破坏生物膜的形成是治疗长期留置尿路内支架管患者尿路感染的关键[6,7]。支架管表面采用涂层进行改性有利于降低结壳及生物膜的形成。纳米银材料由于其量子效应、小尺寸效应和极大的比表面积特性, 具有安全性高、抗菌范围广、持续杀菌时间长等优点。纳米银粒子通常在低浓度下可显示出抗菌效能, 而且其抗菌性与纳米粒子的总表面积有关[8]。细菌对银离子不产生耐药性[9]。Ag+由于其活泼的化学性质, 容易从载体中缓慢释放、游离至导尿管的表面, 当与微生物接触时, 输尿管支架管表面材料缓慢释放出Ag+[10], 当微量Ag+到达微生物细胞膜时, 因后者带负电荷, 依靠库仑引力, 使二者牢固吸附, Ag+穿透细胞壁进入胞内[11]。而Ag+的抗菌性则从Ag+对细胞膜呼吸产能相关的电子传输系统影响、与细胞膜上物质运输相关蛋白的相互作用、破坏细菌外膜蛋白的合成、与RNA和DNA形成不溶复合物而使菌体细胞死亡或生长受到抑制[12,13,14]。研究发现, 纳米银对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有较好的抑制作用[15,16]。

关于纳米银材料的毒性国内外目前研究也较多, 争议也不少, 但大多数学者认为纳米银材料具有毒性低、安全性高等特点[17], 并具有良好的组织相容性[18], 已成为目前研究无机抗菌材料的热点。按照传统ISO10993标准所规定的生物安全性评价方法对纳米银进行生物安全性评价。大部分研究者的试验结果显示, 纳米银颗粒和含纳米银医疗产品进行的急性经口毒性、皮肤刺激、眼刺激、遗传毒性、皮肤过敏等试验的结果均为阴性[19,20,21]。因此, 纳米银作为无机抗菌材料的研究具有积极的现实意义。

纳米银复合抗菌剂 篇9

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院84例门诊患者,年龄20～47岁,平均32.5岁,病程3个月～11.5年,平均9个月。所有患者NIH-CPSI评分≥10分,慢性前列腺炎症状持续3个月以上,EPS-WBC计数≥10个/HP,卵磷脂小体减少或消失。1个月内未服用其它治疗慢性前列腺炎药物,同时排除前列腺癌、神经源性膀胱、尿道狭窄、神经精神障碍等影响下尿路功能的患者。将84例患者随机分为两组,治疗组42例,平均年龄31.5岁,平均病程10个月;对照组42例,平均年龄33.5岁,平均病程8个月。两组患者在年龄、性别等方面对比,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

治疗组给予直肠给药,纳米银抗菌水凝胶(1支,1次/d)及口服特拉唑嗪(2mg,1次/d);对照组给予口服左氧氟沙星(500mg,1次/d)及特拉唑嗪(2mg,1次/d,晚服),疗程为4周。治疗期间禁忌辛辣、刺激性食物、饮酒和其它治疗前列腺炎类药物。

1.3 观察指标

按美国国立卫生院慢性前列腺炎症状评分(NIH-CPSI)和前列腺液白细胞计数(EPS-WBC)分类评估疗效。

两组患者分别于治疗前及治疗4周后评价各项指标并进行对比,分析其变化及统计学意义。治愈:临床症状消失,NIH-CPSI评分<10分,连续2次EPS-WBC为(一);好转:临床症状减轻,NIH-CPSI评分从重度转为轻度或者中度转为轻度,连续2次EPS-WBC分类由(+++)转为(+)或(++)转为(+)。治愈+好转总数为有效例数。划分NIH-CPSI评分标准为:重度29～38分;中度19～28分;轻度10～18分。EPS-WBC分类方法:WBC<10个/HP为(-),10～50个/HP (+),51～100个/HP (++),>100个/HP (+++)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 15.0统计学软件进行统计学分析,治疗结果采用行χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

所有患者均完成治疗,无脱落。治疗结束后,两组患者NIH-CPSI总评分及EPS-WBC计数分类均较治疗前有显著改善,治疗组改善更明显(P<0.05),两组疗效比较见表1、2、3。

注:*与对照组比较P<0.05

3 讨论

Ⅲ型前列腺炎,即慢性前列腺炎或慢性骨盆疼痛综合症(CP/CPPS),在男性前列腺炎中约占90%以上[3],是困扰男性生理健康,影响其生活质量的一大隐患。CP的病因及发病机制比较复杂,目前尚不十分清楚。据已有的研究结果证实,除细菌、支原体、衣原体、真菌、病毒可导致CP外,排尿功能障碍、精神心理因素、神经内分泌因素、免疫反应异常、盆腔相关疾病因素等均可诱发CP或加重其症状。但多数学者认为CP病因的中心可能是炎症、感染和异常的盆底神经肌肉活动等共同作用所致[4]。

特拉唑嗪是一种高选择性a受体阻滞剂,可选择性作用于膀胱颈、后尿道及前列腺部a1受体,解除平滑肌痉挛,降低尿道阻力,减少尿液返流入前列腺,从而减轻前列腺炎引起的排尿及会阴部不适。两者联合应用已在临床上广泛应用。本研究表明,两者联合应用能明显降低治疗前NIH-CPSI评分和EPS-WBC计数(P<0.05),总有效率约为60%,说明两者联用既能消除炎症,又可减轻CP引起的不适症状。但抗生素治疗多数为经验性治疗,一般需要4～6周,考虑到其病原体感染的多样性,往往还需要联合用药或交替用药,所以停药后复发及不良反应并不鲜见,而且长期服用易产生耐药性,使CP变得更难治愈。所以我院在此次临床研究中以纳米银抗菌水凝胶外用替代口服抗生素进行治疗,在治疗后的症状变化、NIH-CPSI评分和EPS-WBC都有显著效果,较左氧氟沙星效果更明显。

由此可见,纳米银抗菌水凝胶对于Ⅲa型前列腺炎的治疗具有较好的效果。纳米银抗菌水凝胶采用国际上最先进的超纳米技术,将粒径做到纳米级的金属银单质,具有超强渗透性,可快速穿透前列腺包膜直达病灶。纳米银颗粒可与病原体的细胞壁/膜结合后直接进入菌体,迅速与氧代谢酶的巯基(-SH)结合,使酶失活,阻断呼吸代谢使其窒息死亡。同时,银离子作为重金属离子可使细胞膜上蛋白失去活性而杀灭细菌。有研究表明,纳米银能对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、淋球菌、白色念珠球菌、真菌、酵母菌等病原体微生物的生长有明显抑制作用,可一次性杀灭多达六百多种病原毒菌,具有广谱抗菌、强效杀菌、持久抑菌、安全无毒等特点。作为非抗菌素杀菌剂,纳米银独特的抗菌机制能有效避免耐药菌的产生,在广谱杀菌的同时不易耐药,从而缩短CP的疗程,降低复发率[5,6]。

国外学者还发现在直肠静脉与膀胱前列腺静脉丛之间有2～6条小的痔生殖静脉,将直肠静脉的血液单向输送至生殖静脉丛,没有反向运输。由于前列腺和直肠周围丰富的静脉丛存在,经直肠用药可在前列腺组织内形成药物高浓度[7]。纳米银抗菌水凝胶作为一种凝胶制剂,具有缓释功能。直肠给药后缓慢溶解,经直肠黏膜迅速吸收到达前列腺部,纳米银离子能长期作用于患处,药效持久。同时针对患处快速消炎祛肿,对于缓解患者的前列腺炎症状具有非常好的作用。

综上所述,Ⅲa型前列腺炎由于其致病机制复杂,可能感染的病原体多样,临床上以抗生素治疗为主的方法效果比较局限。本研究通过应用具有广谱杀菌,不易耐药的纳米银抗菌水凝胶直肠给药联合特拉唑嗪治疗,取得了比较好的治疗效果,值得进一步推广应用。

摘要：目的 观察纳米银抗菌水凝胶联合特拉唑嗪治疗Ⅲa型前列腺炎的临床疗效。方法 选取我院84例门诊Ⅲa前列腺炎患者,将其随机分为两组,治疗组选用纳米银抗菌水凝胶联合特拉唑嗪进行治疗,对照组选用左氧氟沙星联合特拉唑嗪进行治疗,治疗4周后按美国国立卫生院慢性前列腺炎症状评分(NIH-CPSI)和前列腺液白细胞计数(EPS-WBC)分类评估疗效。结果 NIH-CPSI评分:治疗组有效率为80.9%,对照组为64.3%;EPS-WBC分类:治疗组有效率为78.6%,对照组为59.5%。治疗组优于对照组(P<0.05)。结论 纳米银抗菌水凝胶治疗Ⅲa型前列腺炎有较好的临床效果,可广泛应用。

关键词：Ⅲa型前列腺炎,纳米银抗菌水凝胶,特拉唑嗪

参考文献

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