纳米银温敏原位凝胶的制备表征和抗菌活性研究
近年来，由于奶牛养殖业抗生素的滥用使耐药菌株不断产生，同时用药量越来越大，不仅使养殖业成本增加，还导致食物中药物残留量超标，所以开发一种新型的耐药菌抗菌剂势在必行。因此，本研究制备了纳米银温敏原位凝胶并评价了其对多种微生物的抗菌活性。经筛选，22.5%的泊洛沙姆407和5%的泊洛沙姆188作为最优处方，凝胶温度为 35.8 ± 0.4℃，凝胶时间为 78.8 ± 0.8s。然后与没食子酸法制备的纳米银混合制备纳米银温敏原位凝胶，其凝胶温度和胶凝时间没有发生显著变化。进一步对纳米银及其原位凝胶的理化性质表征显示，紫外可见光谱最大吸收光谱均在400 nm处；透射电子显微镜结果发现二者平均粒径分别为7.39 nm和8.78 nm；水动力尺寸分别为18.40 nm和55.14 nm；zeta 电位结果分别为-19.6 mV和-16.6 mV，表明纳米银在凝胶基质中依然保持着较好的分散性。体外抗菌研究显示，纳米银及其温敏原位凝胶均呈浓度依赖性地抑制金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和大肠杆菌的增殖，对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强。此外，纳米银温敏原位凝胶的抗菌作用弱于纳米银，表明纳米银温敏原位凝胶显示出良好的缓释作用。综上所述，所制备的纳米银温敏原位凝胶作为一种良好的缓释抗菌剂，有望用于奶牛子宫内膜炎的治疗。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2.1菌株2
1.2.2试剂2
1.2.3试验仪器3
1.2 泊洛沙姆温敏凝胶溶液的制备3
1.3 空白凝胶处方的筛选3
1.3.2 泊洛沙姆温敏凝胶溶液胶凝温度的测定3
1.3.3 泊洛沙姆温敏凝胶溶液胶凝时间的测定3
1.4 纳米银溶液的制备3
1.5 纳米银温敏原位凝胶溶液的制备3
1.6 纳米银温敏原位凝胶溶液的特性测定3
1.6.1 纳米银温敏原位凝胶溶液的胶凝温度测定3
1.6.2纳米银温敏原位凝胶溶液的胶凝时间测定3
1.7 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶的理化性质表征4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
1.7.1粒径测定4
1.7.2 zeta电位测定4
1.7.3 透射电子显微镜分析4
1.7.4 紫外可见吸收光谱分析4
1.8 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶体外抑菌效果测定4
2 结果分析4
2.1 泊洛沙姆温敏原位凝胶空白处方的筛选结果4
2.2 纳米银温敏原位凝胶溶液的特性测定结果5
2.3 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶溶液的理化性质表征结果6
2.3.1 粒径测定结果6
2.3.2 zeta测定结果7
2.3.3 透射电子显微镜分析结果7
2.3.4 紫外可见吸收光谱分析结果8
2.4 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶体外抑菌效果测定9
3 讨论10
致谢12
参考文献12
纳米银温敏原位凝胶的制备、表征和抗菌活性研究
引言
近几来，养牛业尤其是奶牛业的发展越来越规模化的同时，牛繁殖障碍疾病的发病率越来越高。据报道，奶牛子宫内膜炎是引起其不孕的主要原因之一，在国内外均具有较高的发病率，严重制约着奶牛业的发展[1]。而细菌感染是引起奶牛子宫内膜炎的主要原因，且临床多半采用抗生素治疗，从而使得细菌耐药性和药物残留超标等问题较为突出，故在奶牛业上需要治疗奶牛子宫内膜炎的新型抗菌药物。自古以来人们就知道金属银具有良好的杀菌作用，古人曾用银器存放食物防止细菌的生长。而纳米银的抗菌性能远远好于金属银，且其在低浓度范围内仍然能保持良好的杀菌效果。另外，研究证实纳米银对哺乳动物基本无毒害[2]，故银系抗菌材料已成为人们主要的研究、应用方向。由于其良好的抗菌性能已成为商业化程度最高的纳米材料，现广泛应用于纺织品、食品包装材料、日化用品、牙菌斑和创伤感染治疗等领域[3]，且其在兽医领域也具有广泛的应用潜力[4]。目前国内外报道的纳米银制备方法多种多样，传统纳米银粒子的制备方法主要有物理法，化学法以及生物法三大类。不同方法制备的纳米银粒子的形貌、大小及稳定性等物理特征均不相同，而纳米银的生物活性与这些物理特性有密切联系。
温度敏感型原位凝胶(temperaturesensitive in situ gel)是一类对温度变化极为敏感的高分子聚合物凝胶[5]，其可随贮外界环境的温度变化发生相转变形成非化学交联的凝胶，其转化机理是温度改变后导致氢键或疏水作用改变，使聚合物的物理状态随之发生改变，即环境温度低于最低临界相变温度时呈现液体流动状态，高于最低临界相变温度时呈现半固体凝胶状态的一类液体制剂。该类制剂以液体状态给药后，可在动物机体内迅速发生相转变，在给药部位形成半固体凝胶状态，从而延长药物在给药部位的停留时间或达到局部给药的目的，以提高生物利用度，因此温度敏感型原位凝胶是目前较为关注的敏感型原位凝胶之一[6]。而泊洛沙姆又是现在研究较为广泛的一类温度敏感型原位凝胶，该商品中的泊洛沙姆407具有凝胶表面柔软光滑，在给药部位无明显异物感、生物相容性好、无毒无刺激等优点。故近年来以泊洛沙姆原位凝胶为药物载体的多种途径给药引起了人们极大的兴趣，如Kim[7] 等人将泊洛沙姆407（16％）和泊洛沙姆188（14％）的混合物作为人表皮生长因子的载体，并在该基质中添加了HPβ环糊精，体外实验证实人表皮生长因子在凝胶中的释放较水溶液迟缓，提高了生物利用度。
基于纳米银良好的杀菌性能及温度敏感型原位凝胶的温敏特性，根据国内外的研究现状，本试验将研制具备两者特性的纳米银温敏性原位凝胶制剂，采用氧化还原方法，以没食子酸为还原剂和稳定剂，在一定pH条件下，还原硝酸银，制备纳米银溶液，并以此为溶媒，制备一定浓度的纳米银温敏原位凝胶溶液，并通过粒径测定、zeta电位测定、透射电子显微镜及紫外可见吸收光谱等手段进行表征分析，最后通过管碟法体外抑菌试验评价其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的抑菌效果。为纳米银及纳米银温敏原位凝胶制剂的深入研究提供一定的基础，并对该制剂的临床应用提供有用的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株 大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌：本实验室保存
1.1.2 试剂 泊洛沙姆407（批号：WPDI520D，德国BASF公司）；泊洛沙姆188（批号：WPDI610B，德国BASF公司）；氢氧化钠（≥ 99.0%，沈华化工原料有限公司）；没食子酸（分析纯，上海展云化工有限公司）；硝酸银（≥ 99.8%，湖南试剂厂）；营养肉汤（货号：02013，北京奥博星生物技术有限责任公司）；营养琼脂（货号：02276，北京奥博星生物技术有限责任公司）；蒸馏水
1.1.3 试验仪器 电子分析天平（北京赛多利斯天平有限公司）；数显恒温搅拌水浴锅（江苏金坛金城国胜实验仪器厂）；数显恒温磁力搅拌器 HJ3(巩义市予华仪器有限责任公司) ；纳米激光粒度仪(马尔文仪器有限公司)；JEM型透射电子显微镜（日本岛津）；UV 2101PC型紫外分光光度计（日本岛津）；双层空气恒温摇床ET9511K（江苏金坛市亿通电子有限公司）；隔水式恒温培养箱GRP9160（上海森信实验仪器有限公司）；立式压力蒸汽灭菌器LSB50L（上海华线医用核子仪器有限公司）；台式超净工作台（苏净集团苏州安泰科技技术有限公司）；海尔冰箱（海尔集团股份有限公司）
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2.1菌株2
1.2.2试剂2
1.2.3试验仪器3
1.2 泊洛沙姆温敏凝胶溶液的制备3
1.3 空白凝胶处方的筛选3
1.3.2 泊洛沙姆温敏凝胶溶液胶凝温度的测定3
1.3.3 泊洛沙姆温敏凝胶溶液胶凝时间的测定3
1.4 纳米银溶液的制备3
1.5 纳米银温敏原位凝胶溶液的制备3
1.6 纳米银温敏原位凝胶溶液的特性测定3
1.6.1 纳米银温敏原位凝胶溶液的胶凝温度测定3
1.6.2纳米银温敏原位凝胶溶液的胶凝时间测定3
1.7 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶的理化性质表征4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
1.7.1粒径测定4
1.7.2 zeta电位测定4
1.7.3 透射电子显微镜分析4
1.7.4 紫外可见吸收光谱分析4
1.8 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶体外抑菌效果测定4
2 结果分析4
2.1 泊洛沙姆温敏原位凝胶空白处方的筛选结果4
2.2 纳米银温敏原位凝胶溶液的特性测定结果5
2.3 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶溶液的理化性质表征结果6
2.3.1 粒径测定结果6
2.3.2 zeta测定结果7
2.3.3 透射电子显微镜分析结果7
2.3.4 紫外可见吸收光谱分析结果8
2.4 纳米银溶液及纳米银温敏原位凝胶体外抑菌效果测定9
3 讨论10
致谢12
参考文献12
纳米银温敏原位凝胶的制备、表征和抗菌活性研究
引言
近几来，养牛业尤其是奶牛业的发展越来越规模化的同时，牛繁殖障碍疾病的发病率越来越高。据报道，奶牛子宫内膜炎是引起其不孕的主要原因之一，在国内外均具有较高的发病率，严重制约着奶牛业的发展[1]。而细菌感染是引起奶牛子宫内膜炎的主要原因，且临床多半采用抗生素治疗，从而使得细菌耐药性和药物残留超标等问题较为突出，故在奶牛业上需要治疗奶牛子宫内膜炎的新型抗菌药物。自古以来人们就知道金属银具有良好的杀菌作用，古人曾用银器存放食物防止细菌的生长。而纳米银的抗菌性能远远好于金属银，且其在低浓度范围内仍然能保持良好的杀菌效果。另外，研究证实纳米银对哺乳动物基本无毒害[2]，故银系抗菌材料已成为人们主要的研究、应用方向。由于其良好的抗菌性能已成为商业化程度最高的纳米材料，现广泛应用于纺织品、食品包装材料、日化用品、牙菌斑和创伤感染治疗等领域[3]，且其在兽医领域也具有广泛的应用潜力[4]。目前国内外报道的纳米银制备方法多种多样，传统纳米银粒子的制备方法主要有物理法，化学法以及生物法三大类。不同方法制备的纳米银粒子的形貌、大小及稳定性等物理特征均不相同，而纳米银的生物活性与这些物理特性有密切联系。
温度敏感型原位凝胶(temperaturesensitive in situ gel)是一类对温度变化极为敏感的高分子聚合物凝胶[5]，其可随贮外界环境的温度变化发生相转变形成非化学交联的凝胶，其转化机理是温度改变后导致氢键或疏水作用改变，使聚合物的物理状态随之发生改变，即环境温度低于最低临界相变温度时呈现液体流动状态，高于最低临界相变温度时呈现半固体凝胶状态的一类液体制剂。该类制剂以液体状态给药后，可在动物机体内迅速发生相转变，在给药部位形成半固体凝胶状态，从而延长药物在给药部位的停留时间或达到局部给药的目的，以提高生物利用度，因此温度敏感型原位凝胶是目前较为关注的敏感型原位凝胶之一[6]。而泊洛沙姆又是现在研究较为广泛的一类温度敏感型原位凝胶，该商品中的泊洛沙姆407具有凝胶表面柔软光滑，在给药部位无明显异物感、生物相容性好、无毒无刺激等优点。故近年来以泊洛沙姆原位凝胶为药物载体的多种途径给药引起了人们极大的兴趣，如Kim[7] 等人将泊洛沙姆407（16％）和泊洛沙姆188（14％）的混合物作为人表皮生长因子的载体，并在该基质中添加了HPβ环糊精，体外实验证实人表皮生长因子在凝胶中的释放较水溶液迟缓，提高了生物利用度。
基于纳米银良好的杀菌性能及温度敏感型原位凝胶的温敏特性，根据国内外的研究现状，本试验将研制具备两者特性的纳米银温敏性原位凝胶制剂，采用氧化还原方法，以没食子酸为还原剂和稳定剂，在一定pH条件下，还原硝酸银，制备纳米银溶液，并以此为溶媒，制备一定浓度的纳米银温敏原位凝胶溶液，并通过粒径测定、zeta电位测定、透射电子显微镜及紫外可见吸收光谱等手段进行表征分析，最后通过管碟法体外抑菌试验评价其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌的抑菌效果。为纳米银及纳米银温敏原位凝胶制剂的深入研究提供一定的基础，并对该制剂的临床应用提供有用的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株 大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌：本实验室保存
1.1.2 试剂 泊洛沙姆407（批号：WPDI520D，德国BASF公司）；泊洛沙姆188（批号：WPDI610B，德国BASF公司）；氢氧化钠（≥ 99.0%，沈华化工原料有限公司）；没食子酸（分析纯，上海展云化工有限公司）；硝酸银（≥ 99.8%，湖南试剂厂）；营养肉汤（货号：02013，北京奥博星生物技术有限责任公司）；营养琼脂（货号：02276，北京奥博星生物技术有限责任公司）；蒸馏水
1.1.3 试验仪器 电子分析天平（北京赛多利斯天平有限公司）；数显恒温搅拌水浴锅（江苏金坛金城国胜实验仪器厂）；数显恒温磁力搅拌器 HJ3(巩义市予华仪器有限责任公司) ；纳米激光粒度仪(马尔文仪器有限公司)；JEM型透射电子显微镜（日本岛津）；UV 2101PC型紫外分光光度计（日本岛津）；双层空气恒温摇床ET9511K（江苏金坛市亿通电子有限公司）；隔水式恒温培养箱GRP9160（上海森信实验仪器有限公司）；立式压力蒸汽灭菌器LSB50L（上海华线医用核子仪器有限公司）；台式超净工作台（苏净集团苏州安泰科技技术有限公司）；海尔冰箱（海尔集团股份有限公司）
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