专利名称：一种纳米银溶液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及生物医用材料领域，尤其是指一种纳米银溶液及其制备方法。
背景技术：
纳米银有极强的纳米活性，表现出超常的抗菌能力，在百万分之几(几个ppm)的浓 度下即可杀灭常见的细菌、真菌、支原体、衣原体等致病微生物。跟抗生素相比，纳米银具有 杀菌作用不受PH值影响、广谱抗菌、无耐药性、效力持久、遇水杀菌力更强、安全环保等特 点，是理想的抗菌材料，可广泛应用于众多行业。目前已用于抗菌织物，凝胶，抗菌原液，微 粉等产品，并可广泛应用于妇科感染、浅部真菌感染、创伤护理、水处理、卫生材料、日用消 费品等领域。由于它没有耐药性是极佳的抗生素的替代品，是一种安全天然的非抗生素类 高效杀菌剂。目前制备纳米银的各种技术中都需要用到大量的还原剂和稳定剂，因此形成纳米 银溶液含有大量其他的物质。但从医用安全性考虑，制备纳米银溶液中的各种原料都尽可 能采用医用安全性物质，提高纳米银的安全性。另外随着纳米银的杀菌机理和生物安全性 的研究的深入，研究人员发现纳米银的抗菌活性与银颗粒的尺寸和价态有依耐性。一是随 着纳米银尺寸的降低，抗菌活性提高；二是高价态的纳米银，即纳米氧化银，比0价的单质 纳米银的抗菌活性更高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米银溶液的制备方法，解决现有钠米 银溶液作为抗菌材料的安全性及抗菌活性不足等问题。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种纳米银溶液，纳米银的质量 百分浓度为250-3200ppm，溶液中银颗粒的平均粒径为2-12nm ；所述纳米银溶液还包含药 用辅料级的分散剂及药用级还原剂。分散剂的质量百分数为1_5%，还原剂的质量百分数为0. 01-0. 2% ；所述纳米银为 单质纳米银，或纳米氧化银，或者为二者的复合体。所述纳米氧化银颗粒中氧的平均质量分 数为6%-11%，其中颗粒表层的氧质量分数为13-17%，内部也存在银的氧化物，且氧的质量 分数为3%-10%。所述药用辅料级的分散剂是选自分子量为20，000-80，000的聚乙烯吡咯烷酮 PVP，分子量为8，000-40, 000的聚乙二醇PEG，分子量为100，000-220, 000的聚乙烯醇PVA， 分子量为40，000-180, 000的甲基纤维素MC，分子量为20，000-150, 000的羟乙基甲基纤维 素HEMC，分子量为20，000-150, 000的羟丙基甲基纤维素HPMC中的一种或多种；所述还原
剂是选自柠檬酸，柠檬酸三钠，抗坏血酸，葡萄糖的一种或多种。本发明采用的另一技术方案纳米银溶液的制备方法主要包括以下步骤
1)将分散剂于一定量的去离子水中，不断搅拌至完全溶解，制备出分散剂溶液，然后加 入一定量的硝酸银，并搅拌使硝酸银溶解得到溶液I ；
42)取一定量的还原剂溶液，加入到溶液I中，并搅拌混合均勻，得到溶液II；
3)将溶液II置于紫外灯下照射，并快速搅拌，反应一段时间，制备得到纳米银溶液
III。 其中，反应体系中所用原料的质量百分数配方为
余量为去离子水。所述的纳米银溶液的制备方法进一步包括第4步骤，向溶液III中通入氧气一定 时间，制备得到纳米氧化银或纳米银与纳米氧化银的复合溶液。其中，第2步骤中，还原剂溶液的浓度为0. 5-2%，加入溶液I后，反应体系中还原 剂溶液的质量质量百分浓度为0. 01-0. 2% ；第3步骤中，紫外灯的瓦数为5-10瓦，搅拌速度 为500-1200转/分钟，反应时间1-3小时；第4步骤中，使气泡均勻缓慢从溶液中冒出，氧 气通入的时间为0. 5-2小时。本发明的有益效果如下本发明的纳米银溶液具有较高抗菌性能，将纳米银溶液 稀释到lOppm，采用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌进行抗菌效果评价，2分钟内，抗 菌率能达到99. 9%以上。且该溶液中不含强酸、强碱以及强还原剂，能较容易加入到各种 医用织物，凝胶敷料，人工皮肤等医用材料中，制备出各种抗菌性织物，医用敷料，抗菌性凝 胶，抗菌性人工皮肤等来预防和治疗各种病菌感染。还可以加入各种日化用品中，开发出抗 菌性日化产品，另外还可以加入到各种室内装潢板料，涂料中等，开发新型抗菌性室内装潢 板料和涂料。本发明制备纳米银银溶液的方法，工艺简单，可避免各种强酸、强碱以及强还原剂 的使用。
图1是本发明的纳米银颗粒的投射电镜形貌。图2是本发明的纳米银的粒径分布统计。
具体实施例方式本发明纳米银溶液，纳米银的质量百分浓度为250-3200ppm，溶液中银颗粒的平均 粒径为2-12nm，且颗粒的粒径呈正态分布，范围在1_30纳米，具体请参阅图1_2。该纳米银 溶液还包含质量百分数为1-5%的药用辅料级的分散剂以及0. 01-0. 2%的药用级还原剂。所述的纳米银为单质纳米银，或纳米氧化银，或者为二者的复合体。而纳米氧化银 颗粒中氧的平均质量分数为6%-11%，其中颗粒表层的氧质量分数为13-17%，内部也存在银 的氧化物，且氧的质量分数为3%-10%。本发明的纳米银溶液具备很好的抗菌性能，将纳米银溶液稀释到lOppm，采用金黄 色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌进行抗菌效果评价，2分钟内，抗菌率能达到99. 9%以上。制备上述纳米银溶液是通过硝酸银在紫外光的作用下发生还原反应，生成纳米银 溶液。反应原理如下
药用辅料级的分散剂 硝酸银
药用级的还原剂
权利要求
1.一种纳米银溶液，纳米银的质量百分浓度为250-3200ppm，溶液中银颗粒的平均粒 径为2-12nm ；所述纳米银溶液还包含药用辅料级的分散剂及药用级还原剂。
2.如权利要求1所述的纳米银溶液，其特征在于所述分散剂的质量百分数为1_5%，还 原剂的质量百分数为0. 01-0. 2% ；所述纳米银为单质纳米银，或纳米氧化银，或者为二者的复合体。
3.如权利要求2所述的纳米银溶液，其特征在于所述药用辅料级的分散剂是选自聚 乙烯吡咯烷酮PVP，聚乙二醇PEG，聚乙烯醇PVA，甲基纤维素MC，羟乙基甲基纤维素HEMC，羟 丙基甲基纤维素HPMC中的一种或多种；所述还原剂是选自柠檬酸，柠檬酸三钠，抗坏血酸， 葡萄糖的一种或多种。
4.如权利要求3所述的纳米银溶液，其特征在于所述PVP分子量为20，000-80,000, PEG分子量8，000-40, 000, PVA分子量 100，000-220, 000, MC分子量40，000-180, 000,HEMC 分子量 20，000-150，000，HPMC 分子量为 20，000-150，000。
5.如权利要求2所述的纳米银溶液，其特征在于所述纳米氧化银颗粒中氧的平均质 量分数为6%-11%，其中颗粒表层的氧质量分数为13-17%，内部也存在银的氧化物，且氧的 质量分数为3%-10%。
6.如权利要求1-5所述的纳米银溶液，其制备方法主要包括以下步骤1)将分散剂于一定量的去离子水中，不断搅拌至完全溶解，制备出分散剂溶液，然后加 入一定量的硝酸银，并搅拌使硝酸银溶解得到溶液I ；2)取一定量的还原剂溶液，加入到溶液I中，并搅拌混合均勻，得到溶液II；3)将溶液II置于紫外灯下照射，并快速搅拌，反应一段时间，制备得到纳米银溶液III。
7.如权利要求6所述的纳米银溶液的制备方法，其特征在于反应体系中所用原料的 质量百分数配方为药用辅料级的分散剂1-5% ；硝酸银0. 02-0. 5% ；药用级的还原剂0. 01-0. 2% ；余量为去离子水。
8.如权利要求6所述的纳米银溶液的制备方法，其特征在于进一步包括第4步骤，向 溶液III中通入氧气一定时间，制备得到纳米氧化银或纳米银与纳米氧化银的复合溶液。
9.如权利要求8所述的纳米银溶液的制备方法，其特征在于第2步骤中，所述还原 剂溶液的质量百分浓度为0. 5-2%,加入溶液I后，反应体系中还原剂的质量百分浓度为 0. 01-0. 2% ；第3步骤中，紫外灯的瓦数为5-10瓦，搅拌速度为500-1200转/分钟，反应时 间1-3小时；第4步骤中，使气泡均勻缓慢从溶液中冒出，氧气通入的时间为0. 5-2小时。
10.如权利要求8所述的纳米银溶液的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤1)将3.5克分散剂溶于96. 6克去离子水中，不断搅拌至完全溶解，制备出分散剂溶液， 然后加入60毫克或40毫克或80毫克的硝酸银，并搅拌使硝酸银溶解得到溶液I ；2)取3.4毫升1%的还原剂溶液，加入到溶液I中，并搅拌混合均勻，得到溶液II ；3)将溶液II置于紫外灯下照射，并用电磁搅拌器快速搅拌，反应2h，制备得到纳米银 溶液III，此步骤使用的紫外灯的瓦数为5瓦，搅拌速度为600转/分钟；4)向溶液III中通入氧气30分钟，从而溶液中获得纳米氧化银； 最后，按第1步骤中加入60毫克或40毫克或80毫克的硝酸银，分别制得的纳米银溶 液，其浓度依次为390ppm、260ppm、520ppm，纳米银的平均粒径依次为8. 66、9. 2、7. 7纳米。
全文摘要
本发明涉及一种纳米银溶液，纳米银浓度为250-3200ppm，银颗粒的平均粒径为2-12nm；溶液中还包含药用辅料级的分散剂及药用级还原剂。其制备方法主要包括将医用辅料级分散剂溶解于去离子水中制备分散剂溶液，加入硝酸银，溶解得到溶液I；取医用辅料级还原剂溶液，加到溶液I中，混合得到溶液II；将溶液II置于紫外灯下照射，搅拌反应得到纳米银溶液。本发明的纳米银溶液具有较强的抗菌性能，稀释到10ppm检测，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌进行抗菌效果评价，2分钟内，抗菌率能达到99.9%以上。该制备方法工艺简单，可避免使用各种强酸、强碱以及强还原剂，具有良好的医用安全性。
文档编号B22F9/24GK101999412SQ201010551900
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者佘振定, 王明波, 谭荣伟 申请人:佘振定