一种磷化亚铜的应用

文档序号:25992711发布日期:2021-07-23 21:05阅读:462来源:国知局
一种磷化亚铜的应用

本发明属于磷化亚铜应用技术领域,具体涉及一种磷化亚铜的应用。



背景技术:

细菌性疾病是由细菌所引起的传染性或感染性疾病。临床上一种细菌可以感染不同部位而引起不同疾病,例如金葡菌可以引起皮肤、软组织感染,也可引起肺炎、骨髓炎、脑膜炎、败血症或心内膜炎等;产肠毒素金葡菌可引起食物中毒等。不同细菌又可以引起相似的临床表现,例如大肠杆菌、肺炎杆菌、流感杆菌等都可引起肺炎、脑膜炎、败血症等;金葡菌、α溶血性和非溶血性链球菌、肠球菌、产碱杆菌、绿脓杆菌等都可引起感染性心内膜炎。

现有技术中,治疗细菌性疾病最有效的方法是采用抗生素。然而,抗生素长期和持续的使用导致了耐药细菌的出现。为了解决这一技术问题,研究人员开发出了各种具有独特抗菌机制的纳米材料作为新型抗菌剂,如银纳米粒子。此外,具有独特物理化学特性的纳米材料和细菌之间的物理接触可以诱导严重的细菌外膜或细胞壁破坏而杀死细菌。光介导的抗菌治疗是另一种有前景的抗菌策略。近年来,许多具有类酶活性的纳米材料(也称为模拟酶或纳米酶),特别是类过氧化物酶和类氧化酶,由于能够催化氧气或过氧化氢转化为活性氧从而显示出良好的抗菌性能。

这些研究成果证明了纳米材料作为抗生素替代品具有巨大的潜力,但现有技术中的抗菌材料仍存在一些缺点。(1)银离子过量释放可能对环境和人体健康存在潜在的危害,同时使用贵金属会增加成本。(2)物理杀菌的效率较低,需要较高的浓度或较长时间,限制了其实际应用。(3)光介导的抗菌治疗在很大程度上依赖于光,在没有光的条件下抗菌效率很低。(4)大多数类氧化酶和类过氧化物酶模拟物在酸性条件(ph3-4)下表现出最佳反应,这限制了它们在抗菌中的应用。因此,开发新的可以同时克服上述局限性的抗菌材料作为抗生素的替代品仍然是非常有必要同时也是有挑战性的。

磷化亚铜,cu3p,相对分子量221.6,由铜与磷化合反应产生,颜色灰黄色,六方晶系,质地脆,与水不反应,不溶于稀的无机酸,易溶于强氧化酸发生氧化还原反应。现有技术中,磷化亚铜的应用主要集中在光催化、电催化和锂离子/钠离子电池等方面,磷化亚铜的抗菌性能还没有被发现。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术中抗菌材料抗菌性能较低,抗菌材料在使用过程中依赖光照等外界条件,以及抗菌材料的制备方法复杂,条件苛刻,成本较高的问题,提供一种磷化亚铜的应用。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。

本发明提供磷化亚铜作为抗菌材料的应用。

优选的是,将磷化亚铜加入含有菌的液体中,静置。

更优选的是,磷化亚铜在含有菌的液体中,终浓度为16μgml-1以上;尤其优选的是,0.5μgml-1~1.5μgml-1;最优选的是,0.8μgml-1

更优选的是,静置时间为5min以上;尤其优选的是,20min以上;最优选的是,20min。

更优选的是,含有菌的液体中,菌种浓度为3×106(cfu)ml-1以下。

优选的是,菌为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌中的一种或两种;更优选的是,革兰氏阳性菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa),革兰氏阴性菌为革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明提供磷化亚铜作为抗菌材料的应用,该应用简便,超高效,具备广谱的杀菌效果,且在使用过程中不依赖光照等外界条件,不需要复杂、苛刻的制备方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1~15中所使用的cu3p的tem图;

图2为本发明实施例1~15中所使用的cu3p的xrd图;

图3为本发明实施例1~2的cu3p的抗菌性检测结果;

图4为本发明实施例3~12的cu3p的抗菌性检测结果;

图5为本发明实施例13的cu3p的抗菌性检测结果;

图6为本发明实施例14~15的cu3p的细胞毒性检测结果。

具体实施方式

为了进一步了解本发明,下面结合具体实施方式对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

本发明提供磷化亚铜作为抗菌材料的应用。

具体过程可以为:将磷化亚铜加入含有菌的液体中,静置。

上述技术方案中,磷化亚铜在含有菌的液体中,终浓度优选为16μgml-1以上;更优选为0.5μgml-1~1.5μgml-1;尤其优选为0.8μgml-1

上述技术方案中,静置时间优选为5min以上;更优选为20min以上;尤其优选为20min。

上述技术方案中,含有菌的液体中,菌种浓度为3×106(cfu)ml-1以下。

上述技术方案中,菌可以为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌中的一种或两种;革兰氏阳性菌优选为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa),革兰氏阴性菌优选为革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)。

本发明中,磷化亚铜是现有材料,其制备过程也为现有技术,本发明提供一种制备方法,但不限于此:先合成氧化铜,然后通过次磷酸钠磷化氧化铜,获得磷化亚铜,反应温度为300℃,反应时间为2h,升温速度为5℃/min,次磷酸钠和氧化铜的质量比为15:1。

在本发明中所使用的术语,一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义,除非另有说明。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合实施例对本发明作进一步的详细介绍。

在以下实施例中,未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。磷化亚铜通过次磷酸钠磷化氧化铜获得,反应温度为300℃,反应时间为2h,升温速度为5℃/min,次磷酸钠和氧化铜的质量比为15:1。氧化铜依据文献(konar,s.;kalita,h.;puvvada,n.;tantubay,s.;mahto,m.k.;biswas,s.;pathak,a.,shapedependentcatalyticactivityofcuonanostructures.journalofcatalysis2016,336,11-22.)的方法制备。

以下结合实施例进一步说明本发明。

实施例1

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(a)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为35nm左右,xrd如图2中曲线(a)所示)。分别经过0min,5min,10min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图3所示。

从图3可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例2

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(a)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为35nm左右,xrd如图2中曲线(a)所示)。分别经过0min,5min,10min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图3所示。

从图3可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例3

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(b)所示,没有规则的形貌,粒径大小为50nm左右,xrd如图2中曲线(b)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例4

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(b)所示,没有规则的形貌,粒径大小为50nm左右,xrd如图2中曲线(b)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例5

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(c)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为100nm左右,xrd如图2中曲线(c)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例6

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(c)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为100nm左右,xrd如图2中曲线(c)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例7

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(d)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为400nm左右,xrd如图2中曲线(d)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例8

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(d)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为400nm左右,xrd如图2中曲线(d)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例9

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(e)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为30nm左右,xrd如图2中曲线(e)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例10

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(e)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为30nm左右,xrd如图2中曲线(e)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例11

步骤一、将单个革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)菌落转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为1.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(f)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为80nm左右,xrd如图2中曲线(f)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度1.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阴性菌大肠杆菌(e.coli)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例12

将单个革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)转移到20mlluria-bertani(lb)培养基中,在37℃恒温摇床中培养12h后,用ph7.4的无菌pbs缓冲液稀释至3×106(cfu)ml-1,得到细菌溶液。向细菌溶液中加入终浓度为0.5μgml-1的cu3p(形貌如图1中(f)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为80nm左右,xrd如图2中曲线(f)所示)。分别经过0min,20min的处理后,用pbs稀释至菌落浓度为103cfuml-1,得到细菌稀释液。最后,分别取100μl细菌稀释液均匀地涂铺在lb琼脂平板上,在37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量,结果如图4所示。

从图4可以看出,浓度0.5μgml-1的cu3p在20min时对革兰氏阳性菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的杀菌效率可以达到99.9%。

实施例1-12表明,cu3p大小和形貌对cu3p的抗菌效率影响不大。

实施例13

将cu3p(形貌如图1中(a)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为35nm左右,xrd如图2中曲线(a)所示)分散在查干湖水样中,cu3p的终浓度为0.8μgml-1,37℃分别共培养5min、10min、20min后,取100μl水样均匀地涂铺在lb琼脂平板上,37℃下培养24h后,采用平板计数法计算菌落的数量。结果如图5所示。

从图5可以看出,空白样(control)培养皿里有多种不同的菌落,代表湖水里有不同的细菌。cu3p的浓度为0.8μgml-1时在20min内就可以杀死99.9%以上的细菌。

实施例14

将在dmem培养基中的mcf-7细胞(100μl)接种到96孔板中,5000个细胞/孔,五个孔为一组,共五组,向每组的五个孔中分别加入cu3p(形貌如图1中(a)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为35nm左右,xrd如图2中曲线(a)所示),一组中每个孔内cu3p的浓度均为0μgml-1;一组中每个孔内cu3p的浓度均为2μgml-1、一组中每个孔内cu3p的浓度均为4μgml-1,一组中每个孔内cu3p的浓度均为8μgml-1,一组中每个孔内cu3p的浓度均为16μgml-1,孵育24h后,将cck-8溶液添加到每个孔中,继续孵育1h,然后用酶标仪测量450nm处的吸光度来确定细胞成活率,结果如图6所示。

从图6可以看出,cu3p的浓度为16μgml-1时,对mcf-7细胞的存活率仍没有明显的影响。

实施例15

将在dmem培养基中的hepg2细胞(100μl)接种到96孔板中,5000个细胞/孔,五个孔为一组,共五组,向每组的五个孔中分别加入cu3p(形貌如图1中(a)所示,球形纳米颗粒,粒径大小为35nm左右,xrd如图2中曲线(a)所示),一组中每个孔内cu3p的浓度均为0μgml-1;一组中每个孔内cu3p的浓度均为2μgml-1、一组中每个孔内cu3p的浓度均为4μgml-1,一组中每个孔内cu3p的浓度均为8μgml-1,一组中每个孔内cu3p的浓度均为16μgml-1,孵育24h后,将cck-8溶液添加到每个孔中,继续孵育1h,然后用酶标仪测量450nm处的吸光度来确定细胞成活率,结果如图6所示。

从图6可以看出,cu3p的浓度为16μgml-1时,对mcf-7细胞的存活率没有明显的影响。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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