[发明专利]一种二氧化钛纳米管抗菌性的定量测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛纳米管抗菌性的定量测定方法及应用，属于抗菌材料领域。

背景技术

自从Iijima发现碳纳米管以来，具有独特性质的纳米管状结构材料的研究引起了广大 科研工作者的极大兴趣。其中二氧化钛纳米管由于具有稳定性能好、光催化活性高和比表 面积大等特殊性质而备受关注，在环境净化、气体传感器、高效太阳能电池和光催化抗菌 剂等领域具有广泛的应用前景。

二氧化钛纳米管的制备方法主要包括模板合成法、阳极氧化法、超分子自组装合成法、 水热合成法、溶胶—凝胶法和微波法等。其中微波水热合成法具有加热速度快、反应灵敏、 受热体系均匀等特点为人们广泛采用，参见吴省等人，利用微波法合成二氧化钛纳米管，无 机化学学报，2006，22(2)：341-345。

迄今为止，对微波法制备的二氧化钛纳米管进行抗菌性能的定量分析研究尚未见文献 报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有对二氧化钛纳米管抗菌性能研究的不足，提供一种对二氧 化钛纳米管抗菌性的定量测定方法。

采用微波法制备二氧化钛纳米管，制备方法参见：吴省等人，利用微波法合成二氧化 钛纳米管，无机化学学报，2006，22(2)：341-345，其中采用的微波装置改用微波催化合 成/萃取仪，2450GHz，最大输出功率1000W，北京祥鹄科技发展有限公司。所得二氧化钛 纳米管产品为白色粉体，属于四方晶系，比表面积100～380m²/g。

本发明利用微量热法测定二氧化钛纳米管的抑菌效果试验，微量热法测定基本原理如 下：

根据微生物培养的限制性生长条件建立指数生长模型，推导出Logistic方程式：

P_t＝P_m/(1+αe^-μt)

式中μ为生长速率常数，α为积分常数，P_m和P_t分别为细菌的最大输出功率和t时 刻细菌的输出功率。从热功率—时间的实验测试曲线中获得的P_m和P_t等数值，经线性回归 分析求出生长速率常数μ的值，通过计算机模拟建立生长速率常数μ与抗菌剂浓度C 之间的关系。当生长速率常数μ＝0时，得到抗菌剂的最小抑菌浓度(MIC)数值。 该数值越小，表明其抑菌效果越好。

本发明的技术方案如下：

一种二氧化钛纳米管抗菌性的定量测定方法，步骤如下：

1)量取1mL的大肠杆菌菌液，加入99mL的食盐水中，混合均匀，然后移取该混合 液10μL，加入10mL液体培养基稀释，得大肠杆菌稀释液备用。

其中食盐水浓度为常规生理盐水的浓度，大肠杆菌液体培养基为本领域常规培养基。

2)称取适量的微波法制备的二氧化钛纳米管粉体，加入10mL的二甲基甲酰胺(DMF)， 超声分散10min，得二氧化钛纳米管悬浊液，二氧化钛纳米管悬浊液浓度为2-4mg/ml，备 用。

利用3114/3236 TAMAir型八通道微量热活性检测仪测定在37℃时二氧化钛纳米管悬 浊液对大肠杆菌代谢作用的热功率—时间曲线。

3)分别取8份上述步骤1)制得的大肠杆菌稀释液8mL放在8个安瓶里。第一个安 瓶中不加入二氧化钛纳米管悬浊液，其它7个安瓶中依次加入步骤2)配制的二氧化钛纳米 管悬浊液，体积分别为50、100、150、200、250、300、350uL。封口后，放入热活性检 测仪中，开始记录数据，当细菌代谢的热功率-时间曲线返到基线时即认为实验结束。

4)将步骤3)中记录的原始数据进行计算机处理，利用Logistic方程式：

P_t＝P_m/(1+αe^-μt)

得到大肠杆菌在不同浓度的二氧化钛纳米管悬浊液中的生长速率常数μ值。