歐霖拱

（福建省輕工業(yè)研究所，福建 福州 350005）

無患子皂苷-納米銀抑菌洗滌劑的制備及其抑菌性能研究

歐霖拱

（福建省輕工業(yè)研究所，福建 福州 350005）

本研究首次制備出無患子皂苷-納米銀抑菌洗滌劑，并借助紫外-可見分光光譜（UV-Vis）、透射電子顯微鏡（TEM）考察了納米銀的粒徑、洗滌劑中主要活性成分脂肪醇醚硫酸鈉（AES）與脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）對(duì)納米銀的影響，最后通過平板計(jì)數(shù)法研究了納米銀顆粒及無患子納米銀抑菌洗滌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌性。結(jié)果表明：TEM圖表明納米銀的粒徑在10～15nm之間；洗滌劑中納米銀仍保持較好的穩(wěn)定性；當(dāng)納米銀的濃度為2.5mg/L時(shí)，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為100%；配制的堿性及酸性無患子納米銀洗滌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率分別為56.5%和60.0%。

無患子皂苷；納米銀；抑菌性能；洗滌劑

在醫(yī)療工作中使用的紡織品，包括病人衣被、醫(yī)護(hù)人員手術(shù)衣等，在被患者的血液、體液、排泄物污染后，可能攜帶104～106菌落/cm2(4～6log10/cm2)病菌，并且具有交叉?zhèn)魅拘?，必須進(jìn)行洗滌消毒處理[1]。

目前用于醫(yī)用織物的洗滌劑以化學(xué)洗滌劑為主，容易造成二次水污染[2]，氨基酸表面活性劑的使用會(huì)導(dǎo)致洗滌廢水氨氮量高，在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)，使水質(zhì)變壞[3]；磷酸鹽表面活性劑、三聚磷酸鈉等的使用導(dǎo)致洗滌劑廢水磷含量高，使水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致赤潮、藻華的形成[4-5]；以陰離子表面活性劑（LAS）為主的表面活性劑，LAS進(jìn)入水體后與有機(jī)物反應(yīng)，增大污染面積，使污水處理難度增大[6-7]。

市面上尚未有針對(duì)醫(yī)用織物的無患子洗滌劑銷售，盡管無患子皂苷本身具有抑菌能力，但仍然無法滿足醫(yī)用織物的抗菌要求。有關(guān)研究表明，納米銀具有廣譜殺菌能力，可以通過與細(xì)菌的呼吸酶結(jié)合來殺死細(xì)菌，更加安全、無毒、無副作用[8]。利用較為穩(wěn)定的納米銀顆粒來取代銀離子作為無機(jī)抗菌材料添加劑，在無患子洗滌劑中引入少量穩(wěn)定的納米銀，有望提高洗滌劑的抑菌消毒性能，因此在抑菌材料領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

無患子提取液，福建省輕工業(yè)研究所；硝酸銀（AgNO3，99.9%），分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；脂肪醇醚硫酸鈉（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO-9）、檸檬酸鈉，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；金黃色葡萄球菌，廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院環(huán)境與應(yīng)用微生物研究所提供，本實(shí)驗(yàn)室保存；瓊脂、酵母粉、牛肉膏、蛋白胨，生化試劑，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

Evolution220紫外可見分光光度計(jì)，美國(guó)賽默飛世爾科技公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司；SW-CJ-1FD超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；SPX-150B-Z生化培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；BSA224S電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器，昆山超聲儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 納米銀的制備

取一定量的無患子提取液于錐形瓶中，置于一定溫度油浴鍋中，預(yù)熱10min，然后加入一定濃度的AgNO3溶液，磁力攪拌條件下反應(yīng)6.5h，即得到無患子納米銀溶液。

1.2.2 無患子納米銀洗滌劑的制備

首先，將定量的檸檬酸鈉與EDTA溶于去離子水中，放在4℃冰箱中備用。然后，在1L的燒杯中加入一定體積的純凈水，依次加入110g AES、80g AEO-9，攪拌半小時(shí)后加入檸檬酸鈉溶液、EDTA溶液，用醇胺和檸檬酸調(diào)pH。最后，在上述溶液中加入新鮮制備的納米銀溶液并加入一定量的香料，再加入定量的去離子水，使溶液維持在1000g，經(jīng)過以上步驟相應(yīng)地制備出無患子納米銀洗滌劑。

1.2.3 無患子納米銀洗滌劑的表征

紫外-可見（UV-Vis）光譜掃描分析：將不同條件下制備的納米銀溶液稀釋適當(dāng)?shù)谋稊?shù)后倒入石英比色皿中，用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行掃描，掃描波長(zhǎng)范圍為300～800nm，掃描步長(zhǎng)為1nm，觀察納米銀的表面等離子共振吸收峰。

透射電子顯微鏡（TEM）觀察：將制得的納米銀溶液稀釋到合適倍數(shù)，然后用夾著銅網(wǎng)的鑷子夾浸入到溶液中，反復(fù)撈取數(shù)次，直到銅網(wǎng)上附著有可見的液滴。然后將鑷子平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，自然風(fēng)干。用場(chǎng)發(fā)射透射電鏡在300kV加速電壓下對(duì)樣品進(jìn)行觀察。

1.2.4 納米銀及無患子納米銀洗滌劑的抑菌性能評(píng)價(jià)

目前通常用最小抑菌濃度（MIC）來評(píng)價(jià)抑菌劑的抑菌性，是指令細(xì)菌終止發(fā)育或分裂的最低抑菌劑濃度。實(shí)驗(yàn)采用固體培養(yǎng)基法（平板計(jì)數(shù)法），是將待測(cè)樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋之后，其中的微生物充分分散為單個(gè)細(xì)胞，取一定量的稀釋液涂布到平板上，經(jīng)過培養(yǎng)，由每個(gè)單細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖而形成肉眼可見的菌落，即一個(gè)單菌落應(yīng)代表原樣品的一個(gè)單細(xì)胞。統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，根據(jù)其稀釋倍數(shù)和取樣接種量即可換算出樣品中的含菌數(shù)。對(duì)比空白組和洗滌劑組的菌落數(shù)，由式（1-1）可以計(jì)算出無患子納米銀洗滌劑的抑菌性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 納米銀的TEM圖

圖1 納米銀顆粒的TEM圖

通過TEM可以觀察納米銀的粒徑分布，從圖1可以看出，由無患子提取液合成的納米銀粒徑基本都在10～15nm左右，一方面，由于無患子提取液中含有一種天然的非離子型表面活性劑——無患子皂苷，使得制備出的納米銀分散性較好。另一方面，從圖中可以看出納米銀的粒徑很小，說明它的抑菌能力很強(qiáng)。

2.2 洗滌劑成分對(duì)納米銀的影響

本研究利用無患子洗滌劑制備出納米銀，考察了洗滌劑的主要活性成分對(duì)納米銀的影響。從圖2（a）中可以看出，將定量的無患子納米銀溶液加入到AES中，震蕩數(shù)分鐘然后測(cè)吸收光譜，在419nm處仍然有很強(qiáng)的吸收峰，說明AES對(duì)納米銀沒有任何影響。可能是因?yàn)锳ES本身是一種陰離子表面活性劑，在納米銀的制備過程中具有分散的作用，因此不會(huì)對(duì)納米銀產(chǎn)生影響。對(duì)于圖2（b），AEO-9是與無患子皂苷同一類的非離子型表面活性劑，雖然結(jié)構(gòu)不同，但具有相似的性質(zhì)，在溶劑中不會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象，因此可以看出AEO-9對(duì)納米銀液也沒有影響?？偠灾捎谙礈靹┲械幕钚猿煞謱?duì)納米銀無任何負(fù)影響，為后續(xù)無患子納米銀洗滌劑的制備提供了基礎(chǔ)。

2.3 無患子納米銀洗滌劑的抑菌性能

將制備的無患子納米銀洗滌劑通過調(diào)節(jié)pH制備出堿性與酸性洗滌劑，并用平板計(jì)數(shù)法對(duì)洗滌劑的抑菌性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表1。

從表中可以看出，配制的堿性及酸性無患子納米銀洗滌劑原液對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率分別達(dá)56.5%、60.0%；將原液稀釋到100倍，仍有40.9%、48.8%的抑菌率；再將原液稀釋到1000倍，依然有30.6%、45.2%的抑菌率。

3 結(jié)論

（1）在無患子提取液中制備出10～15nm左右的納米銀，并通過考察抑菌實(shí)驗(yàn)和抑菌能力學(xué)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)含有納米銀的無患子液具有很強(qiáng)的抑菌性能。

（2）通過將無患子納米銀溶液加入到洗滌劑的配方中，制備出的無患子納米銀抑菌洗滌劑，對(duì)金黃色葡萄球菌有很強(qiáng)抑菌能力，因此在醫(yī)用布草洗滌方面具有很好的應(yīng)用前景。

圖2 AES、AEO-9對(duì)納米銀顆粒的影響

表1 無患子抑菌洗滌劑對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果

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10.3969/j.issn.1007-550X.2017.11.002

TQ649.6+ 9

A

1007-550X（2017）11-0030-03

2017-08-30

歐霖拱（1969- ），男，福建福州人，高級(jí)工程師，主要從事日用化工產(chǎn)品的研究與開發(fā)工作。