銀納米顆粒及其復(fù)合物的生物制備和性能表征.pdf

1、銀納米顆粒（AgNPs）及其復(fù)合納米顆粒具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能、良好的抗菌性、小尺寸效應(yīng)及量子尺寸效應(yīng)等，使其廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、電子、食品等行業(yè)。AgNPs的制備方法主要有物理法，化學(xué)法和生物法。與物理法和化學(xué)法相比，生物法因具有高效、快速、簡(jiǎn)單易行、環(huán)境友好及價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)而倍受人們關(guān)注。目前微生物法研究較多，植物法卻鮮為報(bào)道，為了開(kāi)拓新的AgNPs及復(fù)合NPs的植物制備法，本研究選取綠茶、銀杏葉、蘋(píng)果渣及石榴皮提取液為還原劑和穩(wěn)定劑合

2、成AgNPs及其復(fù)合NPs。主要研究?jī)?nèi)容及其結(jié)果如下：
　?。?）綠茶、銀杏葉、蘋(píng)果渣、石榴皮等植物水提取液與AgNO3溶液混合，制備AgNPs或(Ag/Ag+/Ag3+)NPs；借助UV-vis、XRD和TEM等儀器對(duì)所得納米粒子進(jìn)行表征，利用FTIR分析檢測(cè)植物提取液合成納米粒子前后含有的大分子物質(zhì)變化；通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定了植物法合成AgNPs及其復(fù)合物的適宜條件。
　　結(jié)果表明：以綠茶提取液為原料，合成條件為：料液比1

3、:30（g/mL），AgNO3濃度為10mmol/L，反應(yīng)液體積比為1:5（mL/mL），所得AgNPs的平均尺寸為13.6nm；以蘋(píng)果渣提取液為原料，合成條件為：料液比1:20（g/mL），AgNO3濃度為15mmol/L，反應(yīng)液體積比為1:4（mL/mL），得到平均尺寸為16.0nm的AgNPs；且這兩種植物提取液合成的AgNPs結(jié)晶度較高，形貌規(guī)整，呈球形或近似球形，大小均勻，顆粒分散。
　　以銀杏葉提取液為原料，合成條件為

4、：料液比1:50（g/mL），AgNO3濃度為5mmol/L，反應(yīng)液體積比為1:8（mL/mL），制備的(Ag/Ag+/Ag3+)NPs均勻分散結(jié)晶度較高，為球形或近似球形，其中AgNPs的平均尺寸為13.8nm，AgONPs的平均尺寸為24.6nm；以石榴皮提取液為原料，得到(Ag/Ag+/Ag3+)NPs，合成條件為：溶液pH=8，AgNO3濃度為10 mmol/L，料液比為1:15（g/mL），得到的復(fù)合NPs較分散，結(jié)晶度較好，

5、尺寸分布在18～35nm之間；FTIR分析表明，植物提取物中的多酚類，黃酮類，維生素，蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)在納米粒子的形成過(guò)程起還原和保護(hù)作用。
　?。?）以Vc作為對(duì)比，測(cè)定了植物水提取物對(duì)·OH、O2-·及DPPH自由基的清除率，確定提取物抗氧化性的強(qiáng)弱；測(cè)定了合成條件下Ag+的還原率；測(cè)定了研究所得AgNPs在溶液中的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，綠茶提取液的抗氧化性強(qiáng)于Vc，對(duì)自由基有很強(qiáng)的清除能力，其余3種植物提取物的稍弱;植物提取物

6、對(duì)4種自由基清除率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，綠茶、銀杏葉等被選取的4種植物提取物對(duì)DPPH自由基的清除效果最好；通過(guò)測(cè)定可得Ag+的還原率或轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到99％以上；合成的AgNPs在溶液中較穩(wěn)定。
　?。?）利用抑菌圈法和MIC值檢驗(yàn)了合成的AgNPs及(Ag/Ag+/Ag3+)NPs對(duì)E.coli和S.aureus的抑菌性能，結(jié)果表明，AgNPs對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)均有較好的抑制能力，且(Ag/Ag+/Ag3+)NPs的抑

7、菌能力約是AgNPs的2~3倍；AgNPs或(Ag/Ag+/Ag3+)NPs對(duì)E.coli和S.aureus的MIC值約為1.15×10-4 mol/L或約為2.90×10-5mol/L。
　　納米粉體經(jīng)200，350，500℃熱處理后，觀察其XRD圖譜變化及對(duì)其衍射峰參數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，AgNPs及其復(fù)合NPs的尺寸均增大，結(jié)晶度均提高，且(Ag/Ag+/Ag3+)NPs中Ag+和Ag3+的存在形態(tài)均遭到破壞；借助ESEM觀察發(fā)現(xiàn)，

8、納米粉體存在形貌發(fā)生改變；通過(guò)SEM觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高納米粒子開(kāi)始聚集，AgNPs的平均粒徑由15nm左右增大至100nm左右，(Ag/Ag+/Ag3+)NPs的平均粒徑由20nm左右增大至130nm左右。500℃熱處理后，AgNPs及其復(fù)合NPs的抑菌性能均明顯減弱，處理前的抑菌能力基本是處理后的2～3倍；熱處理后，AgNPs對(duì)E.coli或S.aureus的MIC增大至2.31×10-4mol/L左右，(Ag/Ag+/Ag3+

9、)NPs的MIC值增大至5.80×10-5mol/L左右。
　　所以，溫度會(huì)影響或改變納米粒子的存在形態(tài)、尺寸、結(jié)晶度和抑菌性能。對(duì)比AgNPs及(Ag/Ag+/Ag3+)NPs熱處理前后的FTIR吸收峰發(fā)現(xiàn)，多酚類，黃酮類，蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)相應(yīng)的吸收峰均消失，說(shuō)明這些大物質(zhì)分子覆蓋在納米粒子表面，且被高溫分解。
　?。?）通過(guò)對(duì)納米粒子的形成機(jī)理及抑菌機(jī)理的探索發(fā)現(xiàn)，AgNPs及(Ag/Ag+/Ag3+)NPs合成過(guò)程中