橙皮苷—果胶基纳米银与海绵材料的绿色构建及抗菌研究

银纳米粒子(Ag NPs)因其优良的抗菌性能而在食品和医药领域得到了广泛的应用。生物基纳米银因其具有制备工艺简单、环境友好等特点而受到更多的青睐。本论文在课题组前期的研究基础上,创新性的使用Genetic exceptionalism橙皮苷和果胶协同制备Ag NPs,以期提高Ag NPs的抗菌性,并对其抗菌机理进行研究。为扩展生物基Ag NPs在医用抗菌领域的应用,开创性的使用果胶作为基底物质,原位合成了纳米银抗菌海绵复合材料,研究表明具有良好的吸水、抗菌和凝血等优良的材料性能。首先,我们使用橙皮苷和果胶作为还原剂和稳定剂,并通过微波辅助工艺制备了均匀和稳定的橙皮苷-果胶基Ag NPs(HP-Ag NPs)。改变橙皮苷和果胶的比例,分别制备了P-Ag NPs、HP-Ag NPs1、HP-Ag NZ-VAD-FMK MWPs2和H-Ag NPs。随着橙皮苷比值的增加,平均粒径和Zeta电位逐渐增大。抗菌试验结果表明,当橙皮苷和果胶比例为3:1时(HPGDC-0068半抑制浓度-Ag NPs2)抑菌性最高,对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)值为66.7μg/m L,相对于对照组其抗菌性提高了8倍。此外,我们研究了HP-Ag NPs2的抑菌机制。HP-Ag NPs2胁迫对大肠杆菌细胞壁造成损伤,其内容物(蛋白质、还原糖)泄漏,活性氧(ROS)增加,丙二醛(MDA)升高。另一方面,研究了细胞共培养过程中Ag~+的释放,结果表明,释放的Ag~+约80%被大肠杆菌吸收。橙皮苷与果胶的协同作用显著提高了Ag NPs的抗菌性能,并可能发展成为一种有效的抗菌纳米材料。其次,使用果胶作为前体物质,通过冷冻干燥法原位合成了纳米银果胶海棉(PE-S/Ag),对照组为果胶海绵(PE-S)。通过多种表征手段对制备的海绵样品进行了表征,紫外可见光谱(UV-vis)表明Ag的原位合成;傅里叶红外变换光谱(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)研究了海绵样品中的官能团变化;扫描电子显微镜(SEM)图像证实了Ag NPs在PE-S/Ag海绵中的均匀分布。PE-S/Ag海绵的材料性能要高于PE-S海绵,其中PE-S/Ag海绵的最高吸水率为2602±194%,相较于纱布提高了约3倍。抑菌试验结果表明,最优PE-S/Ag海绵对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC值分别为42和83μg/m L。细胞毒性和凝血实验结果显示,所制备的两种海绵样品对细胞无毒且凝血效果良好。银离子释放研究表明PE-S/Ag海绵的Ag~+释放具有可持续性。上述研究表明,PE-S/Ag海绵具有优良性能,可满足多种医学应用领域的抗菌需求。