[发明专利]多粘类芽孢杆菌Jaas cd 无细胞滤液胞外合成纳米银粒子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物及纳米材料领域，涉及采用多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)Jaas cd无细胞滤液胞外制备银纳米颗粒的绿色合成方法。 

背景技术

纳米材料可以广义地理解为三维空间中至少在一维方向上为纳米尺度(1～100nm)或以它们作为基本单位构成的一类材料。相比于常规材料，纳米材料具有优异的性能，主要取决于其独特的微观结构。由于其具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，因而纳米材料显示出不同于常规材料的热、光、电、磁和催化等性能(Bhatt，2003；Bohr，2002)。纳米材料在生物医药领域已得到快速发展，尤其是在医药制剂领域取得的成果更加引人注目，如增加药物生物利用度，提高药物稳定性，建立新的药物控释系统，改善药物输送等(Sanjeeb KS，2003；Nathaniel and Mihrimah，2006)。纳米材料在医药领域的成功引起了人们将纳米材料应用到农业植保领域的浓厚兴趣，例如将农药分子进行纳米胶囊化包裹，可改变其溶解度，提高有效使用率，增强其在植株体内靶向性输送；以纳米颗粒作为农药载体，因其具有超微小的体积，渗透性强，较易进入害虫和病原菌体内，同时因其比表面积大，可有效吸附药物，提高药物局部浓度，在同等药效下，可有效减少给药剂量(Remya N，2010)。 

银作为传统杀菌剂，具有高效、安全无毒、抗菌谱广、无耐药性等优点。但由于银离子化学性质活泼，在光照、受热等作用下容易被氧化，另外银离子也会与卤族元素阳离子形成卤化银沉淀，从而导致抗菌性能下降。利用纳米技术将银加工成纳米级的银微粒后，其颗粒变小，易于进入微生物细胞体内；比表面积增大，增加了纳米银与微生物接触的概率，增强抑菌活性；耐热性好，稳定性高，不会与卤族元素形成卤化物沉淀；同时发现，纳米银颗粒粒径愈小，其抑菌活性愈强(Kim，2009；Young KJ，2009)。纳米银已广泛用于生产抗菌防臭纤维、抗菌材料、抗菌涂料、抗菌陶瓷、医药载体、水质净化等领域(Mallick K，2006)。据调查，在800多个含有纳米材料的消费产品中，近30％的产品含有纳米银(Susan WP，2009)。对于有关纳米银杀菌作用的原理，多数学者认为，纳米银接触微生物后，与菌体蛋白酶的巯基结合，使微生物丧失活性而死亡(Cho，2005)；其次，纳米银可与致病菌DNA碱基结合并形成交叉链接，置换嘌呤和嘧啶中相邻氮之间的氢键，使DNA变性而不能复制，起到抑制或杀灭病原菌的效果(Kvitek，2008；Morones，2005)。纳米银作为需求增长最快的纳米材料，其对人以及环境的安全性也逐渐引起人们的重视。美国公共卫生局于1990年在《关于银毒性的调查报告》中说明，银对人体无明显毒副作用，纳米银是安全的用药方式。随后，一系列动物毒性实验和临床应用均证实纳米银属实际无毒级(Thabet MT，2010；Susan WP，2009)。