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随着抗生素滥用引起的药物残留与细菌耐药性增强等问题日益凸显,许多研究者致力于寻找抗生素的替代物。银纳米材料因其优异的抗菌性能受到了广泛的关注,其制备也成为了一个研究热点。本研究旨在利用植物生物质制备银纳米颗粒,通过考察植物生物质种类、还原条件等因素对银纳米颗粒粒度及粒度分布的影响,制备出不同粒度的银纳米颗粒;在此基础上采用植物生物质还原制备载银蒙脱土,并初步探索银纳米颗粒及载银蒙脱土的抗菌应用。
首先,选取十种植物生物质提取液进行银纳米颗粒的合成。其中丁香、山茱萸、地榆、乌梅、石栗、洋蒲桃、芳樟和朴树等八种植物提取液在90℃条件下可快速还原Ag+获得不同粒度的近球形银纳米颗粒。提高植物提取液的pH值有利于获得粒径较小、分散性较好的银纳米颗粒。当提取液pH值为10时,利用上述植物提取液可以获得平均粒径在5.6-47.6 nm之间的银纳米颗粒。
其次,采用常量稀释法测定所得银纳米颗粒对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明,植物生物质还原法所制得的银纳米颗粒对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有很强的抑制作用,且抗菌能力随纳米颗粒粒径的减小而增强。当pH值为10时,丁香、山茱萸、地榆、乌梅、石栗、洋蒲桃、芳樟和朴树提取液制备的银纳米颗粒对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)在1.69-13.5 u/mL之间,对金黄色葡萄球菌的MIC在3.38-13.5ug/mL之间,以丁香提取液制备的银纳米颗粒抗菌性能最优。
最后,以蒙脱土(MMT)为载体,硝酸银为前驱体,石栗提取液为还原剂制备载银蒙脱土。研究结果表明,提高还原剂石栗提取液的浓度有利于银纳米颗粒在载体上的均匀分散。制得的载银蒙脱土对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较好的抑制活性,浓度为l mg/mL的载银蒙脱土(银负载量约2wt%)能完全抑制上述两种菌(105-106 CFU/mL)的生长,重复使用3次后,抗菌性能没有明显下降。
植物还原法制备银纳米颗粒和载银蒙脱土具有反应条件温和,原料来源广泛,产品生物相容性好的优点,可望在抗菌材料领域得到很好的应用。