一种煅烧贝壳/纳米Cu₂O复合材料的应用的制作方法

专利名称：一种煅烧贝壳/纳米Cu₂O复合材料的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用纳米复合材料抑制病原菌，具体的说是一种煅烧贝壳/纳米Cu2O 复合材料的应用。
背景技术：
嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是细菌性败血病的病原菌，会引起各种淡水鱼类败血症的发生。细菌性败血病多呈急性流行，发病后死亡率高，往往给淡水鱼养殖业造成惨重的经济损失。副溶血弧菌(Bibrio parahemolyticus)为嗜盐性革兰氏阴性菌，分布于海湾、海岸线区域、盐湖及海产品中，是海洋水体及海洋生物中的致病菌之一。这两种病菌不仅危害水生生物本身，还会通过食物链引起人食物中毒、腹泻等。对这两种病原菌的控制，目前主要以抗生素和化学药物为主，但易产生耐药性、药物残留等问题，因此，需要寻找一种更加高效、环保、安全的杀菌消毒技术。

发明内容
本发明目的是提供一种煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料具有杀菌作用。所述煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料可作为抑制嗜水气单胞菌或副溶血弧菌的杀菌剂。所述煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的制备是向由NaCl和十二烷基苯磺酸钠组成的热力学稳定微反应体系中加入CuCl和高温活化的贝壳粉，持续搅拌，利用活化贝壳粉的发达孔隙和碱度使一价铜盐水解并紧密负载于贝壳粉表面；经固液分离、超声波洗涤、蒸馏水冲洗、脱水干燥后，合成贝壳/纳米Cu2O复合材料。本发明的原理煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料中的纳米Cu2O受到波长彡600nm的光激发后，纳米Cu2O在水和空气中自行分解产生自由移动的带负电的电子(e_)，同时留下带正电的空穴OO Cu20+hv — Cu20+e>h+e>h+ —表面复合+Q (热量)接着，水中的氧气作为电子捕获剂，在其俘获电子后变成活性氧，与溶液中的H+反应陆续生成HO2 和HO ·，空穴(h+)与H2O结合也会产生HO ·，这些自由基与细菌、病毒等微生物细胞内的生物大分子如脂类、蛋白质、酶类以及核酸大分子等作用，通过一系列链式氧化反应破坏细胞结构，使细菌的蛋白质变异、脂类分解，令细菌致死，从而起到杀菌消毒的效果Η20 —Η++0Γ
e"+02^·02" Η+ >Η02·
(V+2H02 · — · 0H+0r+202h++H20 — · OH+H+R (生物大分子)+ · OH — C02+H20+其他产物最后，电子(e_)与空穴(h+)被湮灭，反应终止4e>02+4H+ — 2H20R+h+ — C02+H20+ 其他产物。本发明所具有的优点本发明采用的煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料具有良好的抑菌杀菌效果，分别在紫外光和太阳光下对嗜水气单胞菌和副溶血弧菌均具有很强的杀灭能力。当复合材料浓度为 100mg/L时，在紫外光下照射池对这两种病原菌的杀灭率都可达到98%以上，在太阳光下照射池杀灭率都可达到96%以上。实验证明，本发明中采用的复合材料稳定性好、可多次反复使用，解决了传统杀菌剂带来的耐药性、药物残留等问题，是一种比较高效、环保、安全的杀菌技术。


图Ia为本发明实施例提供的复合材料在紫外光下，随着复合材料投加量的变化其对两种病原菌的杀灭效果图。图Ib为发明实施例提供的复合材料在太阳光下，随着复合材料投加量的变化其对两种病原菌的杀灭效果图。图加为本发明实施例提供的复合材料在紫外光下，随时间的变化其对两种病原菌的杀灭效果图。图2b为发明实施例提供的复合材料在太阳光下，随着时间的变化其对两种病原菌的杀灭效果图。
具体实施例方式实施例1煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的制备向由NaCl和十二烷基苯磺酸钠组成的热力学稳定微反应体系中加入CuCl和高温活化的贝壳粉，持续搅拌，利用活化贝壳粉的发达孔隙和碱度使一价铜盐水解并紧密负载于贝壳粉表面；经固液分离、超声波洗涤、蒸馏水冲洗、脱水干燥后，合成贝壳/纳米Cu2O复合材。具体制备参见申请日2010年09月11日，申请号201010281703. 8，发明名称废弃贝壳负载纳米Cu2O复合光催化材料及其制备和应用。将上述制备的煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料加入到LB液体培养基中，配制 1000mg/L的复合材料原液，暗光下贮存备用。将上述配制的原液进行对嗜水气单胞菌和副溶血弧菌的抑菌试验；其中嗜水气单胞菌是弧菌科气单胞菌属，为革兰氏阴性短杆菌，极端单鞭毛，没有芽胞和荚膜，刚从病灶上分离的病原菌常两个相连；广泛分布于自然界的各种水体，是多种水生动物的原发性致病菌；可以产生毒性很强的外毒素，如溶血素、组织毒素、坏死毒素、肠毒素和蛋白酶等，是细菌性败血病的病原菌，会引起各种淡水鱼类败血症的发生。败血病病因的模型可以描述为嗜水气单胞菌侵入鱼体后，先在肠道内增值，再经动脉循环进入肝脏、肾脏及其他组织，引起肝脏、肾脏等器官以及血液病变，继而出现全身症状。该菌为条件致病菌，当环境骤变，水质恶化时，常会与其它菌(如温和产气单胞菌、弧菌等)混合感染使病情加重。由嗜水气单胞菌感染的疾病一般病势较猛，多为恶性传染病，死亡率很高，败血病往往给淡水鱼养殖业造成惨重的经济损失。副溶血弧菌为嗜盐性革兰氏阴性菌，分布于海湾、海岸线区域、盐湖及海产品中。 已知的副溶血弧菌有12中0抗原及59种K抗原，据其发酵糖类的情况可分为5个类型。该菌对人和动物均有较强的毒力，其致病物质主要有分子量42000的致热性溶血素(TDH)和分子量48000的TDH类似溶血素(TRH)，具有溶血活性、肠毒素和致死作用。临床上以急性起病、腹痛、呕吐、腹泻及水样便为主要症状。主要病理变化为空肠及回肠有轻度糜烂，胃粘膜炎、内脏(肝、脾、肺)淤血等。而后用二倍稀释法测定复合材料的最低抑菌浓度(MIC)将10个无菌试管贴上标签，在无菌条件下配制10组复合材料溶胶浓度梯度，使复合材料的最终浓度分别为 200mg/L,100mg/L,50mg/L,25mg/L,12. 5mg/L,6. 25mg/L,3. 13mg/L,1. 56mg/L,0. 78mg/L, 0(对照组)。将嗜水气单胞菌和副溶血弧菌分别培养在LB液体培养基中，而后将上述两种菌分别按1. 0-0. 1 X IO6CfuAiL的接种菌量分别接种到上述设置的不同梯度的10组复合材料溶胶试管置中，于37°C振荡培养1 左右以肉眼观察没有细菌生长的最低复合材料浓度为 MIC。在每种菌的MIC和高于MIC浓度的试管中，吸取0. ImL培养物分别转接于LB固体培养基上，37°C培养Mh，然后分别观察有无菌斑形成，无菌斑形成的相应试管中的复合材料浓度即为复合材料对该种菌株的最小杀菌浓度(MBC)(参见表1和表2)。表1为两种病原菌的MIC
权利要求
1.一种煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用，其特征在于煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料具有杀菌作用。
2.权利要求1所述的煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用，其特征在于所述煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料可作为抑制嗜水气单胞菌或副溶血弧菌的杀菌剂。
3.按权利要求1所述的煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用，其特征在于所述煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的制备是向由NaCl和十二烷基苯磺酸钠组成的热力学稳定微反应体系中加入CuCl和高温活化的贝壳粉，持续搅拌，利用活化贝壳粉的发达孔隙和碱度使一价铜盐水解并紧密负载于贝壳粉表面；经固液分离、超声波洗涤、蒸馏水冲洗、脱水干燥后，合成贝壳/纳米Cu2O复合材料。
全文摘要
本发明涉及利用纳米复合材料抑制病原菌，具体的说是一种煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料的应用。煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料具有杀菌作用。本发明采用的煅烧贝壳/纳米Cu2O复合材料具有良好的抑菌杀菌效果，分别在紫外光和太阳光下对嗜水气单胞菌和副溶血弧菌均具有很强的杀灭能力。
文档编号A61P31/04GK102349543SQ201110200958
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者朱校斌, 李红, 李超峰, 王新亭 申请人:中国科学院海洋研究所