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香菇多糖还原法进行纳米银的制备表征以及抗菌活性的研究(附件)

2021-03-08 09:52编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着纳米银在生物医药领域的应用发展,其生物合成的方法也越来越受学者们关注。而且在生物合成领域,将真菌作为制备原料也是十分常见的。所以在本研究中,我们将使用由大型真菌--香菇中分离得到香菇多糖为还原剂,从而制得纳米银,并测定其抗菌活性。将制备好的纳米银通过紫外可见光谱、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱及动态光散射的方法进行表征。结果可以发现,以香菇多糖为还原剂及稳定剂的条件下可以制得纳米银,简单环保。而且,得到纳米银的颗粒形态较好,平均粒径为7.09纳米左右,多数球型纳米银在3-12纳米之间。另外,抗菌活性使用牛津杯法测定。结果可以发现,所得的纳米银表现出对大肠杆菌比金黄色葡萄球菌更优异的抗菌活性。综上所述,基于绿色香菇多糖还原法可以制得纳米银,理化特性,且具有广谱抗菌活性。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1试剂 2
1.1.2器材 3
1.2方法 3
1.2.1纳米银的合成3
1.2.2紫外可见光谱分析3
1.2.3透射电子显微镜3
1.2.4动态光散射3
1.2.5傅里叶变换红外光谱3
1.2.6纳米银的抑菌试验3
1.2.7纳米银处理后细菌形态4
2 结果与分析4
2.1制得纳米银4
2.2 紫外可见吸收光谱分析结果5
2.3 透射电子显微镜图像分析5
2.4 傅里叶变换红外光谱结果分析5
2.5 zeta电位测定结果6
2.6 纳米银的抗菌活性7
2.7纳米银处理后细胞膜通透性的变化8
3讨论 9
致谢 10
参考文献10
图 1 制备纳米银4
图 2 紫外可见吸收光谱图像4
图 3 透射电子显微镜图像5
图 3 傅里叶变换红外光谱图像5
图 4 zeta电位图像6
图 5 水动力尺寸图
 

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像7图 7 抗菌活性图像8图 8 纳米银处理细胞膜前后图像9
基于香菇多糖还原法进行纳米银的制备、表征及抗菌活性研究
引言
近年来,由于抗生素的不合理使用,导致细菌的耐药性越来越严重。根据中国耐药性检测网(Chinet)每年发表的多家医院部分菌种耐药性检测结果来看,在中国,细菌耐药趋势是呈逐年提高的。这更加警醒着人们,急切地需要找到一种可以替代的抗菌材料加以使用,缓解耐药危机。银本身作为一种古老的抗菌材料,在早期就有使用银丝织成的纱布包裹伤口,以防止感染,或用银器存放食物防止腐败等现象[1]。而由于上世纪三十年代,抗生素的大量生产,在抗菌材料上使用银一度止步。但近年又由于相同的抗生素,在其使用方面的不科学[2],相关部门的监管不到位而导致的公共健康问题,将银又带回学者们的视野中。但不同的是,社会经济与科学技术发展,所带来的新材料的发展改变了银的使用。纳米银,即银的纳米颗粒,作为商业化程度最高的纳米材料之一,将银的抗菌效果带入新的高度。
纳米颗粒本身具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,因而表现出不同于常规材料的光[3]、热、电、磁、力以及化学方面的特质[4]。纳米银指的是将粒径做到纳米级别的金属银单质。纳米银除却纳米材料的常规特性外,也因其独特的光学、电学和催化特性,用于制成光学材料、电池电极和催化剂等[5]。除此之外,纳米银在生物医学领域应用很广泛,其抗细菌[6]、真菌[7]、抗病毒[8]、抗肿瘤[9]、抗炎、促进伤口愈合[1011]、抗血栓等生物活性,不仅对普通治疗带来福音,也给多种难以治疗的疾病患者带来积极的影响。所以合成较好的纳米银,将会给生物医疗领域带来新的生机。
纳米银粒子的合成主要使用的是物理法与化学法。物理法一般为激光烧蚀法以及高能球磨等方法。此类方法本身具有反应完全,产品纯度高以及稳定性好等优点,但是其要求的设备较为特殊,且所产生的纳米银尺寸和形状均难以控制,一般只应用于对尺寸,形状等要求不高的制备过程[12]。而化学法则能较好地控制纳米银的形状。
化学法一般分为指光化学还原法,电化学还原法以及液相化学还原法等。化学还原法具有设备较为简单,反应较为温和,制得的纳米银产量较大、颗粒形状可控、粒径分布相对集中等优点。但是,制备所得的物质所含杂质较多,不易转移,容易发生聚集而不助于保存是也其较大的缺点[13]。尤其是其在合成过程中使用的部分有机强还原剂,例如肼、硼氢化钠(NaBH4)、柠檬酸盐、二甲基甲酰胺(DMF)等[14],会对环境造成较大的污染以及对生物使用过程中的毒性副作用。所以为了得到形态良好,分布集中,却有低环境及生物的毒性的纳米银,本研究将选用一种生物源性的还原剂,以绿色合成的方式减小其副作用,得到较好纳米银。
绿色合成主要是通过生物系统,例如酵母,真菌,细菌和植物提取物等将纳米粒子进行合成与组装[15]。微生物也可以用于生产纳米颗粒,只是合成速率较为缓慢以及纳米粒子分布较为分散。而在此过程中,使用真菌应用于纳米银粒子绿色合成较为普遍。
香菇作为最常用的食用菌之一,在中国,韩国,日本等地区都十分普遍。其营养价值高,具有潜在的治疗能力,而且它还被发现对于免疫低下的生物系统中有较好的治疗作用,可以较好地调节免疫活性[1619],例如癌症[20]、过敏、真菌感染、流感或者普通感冒、支气管炎、心脏疾病、高脂高压、感染性疾病、糖尿病等疾病。其也是多个经充分研究的制剂的原料与反复证明过的药理学性质的来源,例如香菇多糖,香菇嘌呤[2122],香菇菌丝体和培养基提取物作用等。本文将使用香菇多糖为还原剂,主要成分为β(1→3)D葡萄糖残基,是从香菇的子实体中提取出来的。而且香菇多糖本身在日本也已被证明在抗肿瘤治疗中是一种有效的生物反应调节剂。它的免疫增强作用以及免疫适应作用,极大地增强了宿主抗细菌、真菌、病毒、寄生虫感染到抗肿瘤能力。此外,在以硼氢化钠为还原剂的试验中,香菇多糖作为稳定剂可以加强羰基和纳米银粒子之间的相互作用[23]。所以本文将基于香菇多糖还原法制备纳米银,同时以其为稳定剂,并进一步评价其合成粒子表征以及体外抗菌活性。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试剂
香菇多糖;硝酸银;浓硝酸;溴化钾;金黄色葡萄球菌(ATCC27853);大肠杆菌(ATCC 25922);粘菌素;琼脂;磷酸盐缓冲液(PBS);二甲砷酸盐缓冲液;2.5%戊二醛;4%多聚甲醛;1%的四氧化锇;生理盐水;去离子水等。
1.1.2 器材
磁力搅拌器(型号852,江苏金坛)紫外可见分光光度计(型号U4100,日本日立制作所);透射电子显微镜(型号JEM2000EX,日本);动态光散射仪(英国马尔文仪器有限公司);傅里叶变换红外光谱仪(型号1600,珀金埃尔默股份有限公司);电感耦合等离子体质谱;牛津杯;药敏试验平板;麦氏平板;压片机;烘箱;过滤器(0.22微米孔径);透析袋(14000 MwCO);超滤离心管;铜网;烧杯;分析天平等。
1.2 方法

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