CN100502890C - 含有纳米银的阿莫西林抗菌剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种含有纳米银的阿莫西林抗菌剂及其制备方法。在常温状态下，将阿莫西林溶液与纳米银的银胶体分散液按比例混合，搅拌8-20分钟，即得所需产品；将得到的抗菌剂以大肠杆菌为实验对象，进行抗菌研究。结果表明：纳米银与阿莫西林混合后表现出较为突出的协同抗菌作用，其抗菌效果远远超过二者同等剂量单独使用时抗菌效果之和。本发明所用原料易得，成本低廉，操作和仪器设备简便，可以较为方便的制备成复合抗菌剂，有利于产业化和商品化。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种含有纳米银的阿莫西林抗菌剂及其制备方法。
背景技术
β—内酰胺类(β-lactam)和磺胺类化合物是较为广谱的抗菌素。由于长时间反复的应用致使大量的细菌对此类抗菌剂产生强的抗药性，因而在生活中和医疗上，通常采用增加抗菌的剂量来达到满意的抗菌效果。这样做的后果只能是不断的增加细菌的抗药性，细菌的抗药性愈来愈成为影响人类健康和生活的严重问题。近年来，人们对细菌的抗药性的机理进行研究，发现细菌对β—内酰胺类的抗药性与其产生的β-内酰胺类水解酶(β-lactamases)的量有关，β-内酰胺类水解酶可水解β-内酰胺类抗菌素，使其不能破坏细胞壁的合成，从而使其丧失药效。为了满足医疗和生活上的需要，药剂学家和医学家从各种不同角度不断发展新的β-内酰胺类抗菌素，如：通过改变β-内酰胺类的非有效部位的部分结构，使药剂对水解酶呈现惰性，从而避免水解而失效；同时(或交替)使用两种抗菌素，其原理是当细菌对一种抗菌素产生抗药性后，另外一种抗生素杀死细菌；在抗菌素中加入一些辅助有机物，如克拉维酸(Clavulanic acid)，这些辅助成分可以抑制β—内酰胺类酶，从而使抗菌素的药效得以发挥。这些方法在一定程度上解决了抗药性的问题，但没能显著的提高抗菌剂的药效，特别是随着有些有机成份的进入，药物对人体的副作用也随之增加。在人类与自然的抗争中发现许多矿物和生物中存在具有抗菌作用的物质，如硫磺、银、壳聚糖、羟基磷灰石等等。近20年来，随着纳米科技的诞生和发展，人们惊喜的发现有多种纳米颗粒也具有较好的抗菌作用，如纳米金、纳米银、纳米二氧化钛、纳米羟基磷灰石。因此，将可生物降解的无毒的纳米级生物抗菌剂或无机低(或无)毒性的纳米颗粒和常规抗生素联合抗菌，以有效解决抗生素的低效是本领域人员的研究目标。
发明内容
本发明的目的在于提出一种含有纳米银的阿莫西林抗菌剂及其制备方法。
本发明提出的一种含有纳米银的阿莫西林抗菌剂，阿莫西林溶液和纳米银混合而成，其中，阿莫西林采用阿莫西林胶囊中的粉末配制的溶液，纳米银粒径为10—50nm，阿莫西林与纳米银的质量比为50∶1-10∶1。
本发明提出的含有纳米银的阿莫西林抗菌剂的制备方法，在常温下，将阿莫西林胶囊中的粉末配制的溶液与纳米银的银胶体分散液按比例混合，搅拌8-20分钟，即得所需产品。
本发明中，所述纳米银可以利用可溶性银盐，采用溶胶—凝胶法、微乳液法、反相胶束法、气相沉积法等多种方法获得，制备方便，也可以通过市售获得(商业化)。本发明中所用纳米银通过下述方法制备获得：
采用可溶性银盐，在常温常压下，向浓度为0.01-0.1mol/L的银盐中注入氨水，搅拌，维持溶液pH值为11-12，反应时间为10—15分钟，得到银氨([Ag(NH3)2]+)溶液，把[Ag(NH3)2]+溶液和5wt％的十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液以1：0.9—1:1.1的体积比在反应瓶中均匀混合后，置于温度为60-80℃磁力搅拌器上，用医用输液器逐滴加入维生素C，维生素C的浓度为0.02mol/L，并保持搅拌转速为100-130转/分钟，反应1.5-2.5小时(以维生素C的用量略大于化学计量中的量为准)，得到黑色的沉淀物，以酒精为溶剂，离心洗涤沉淀物，以除去表面活性剂，然后减压或真空蒸馏，温度为50—80℃，即得纳米银。
本发明中，所述制备纳米银的银源也可以采用金属银的块体和粉体。如：块体或粉体银通过激光诱导气相沉积法、混合等离子法、溅射法、高能球磨法等物理方法制备出纳米银。
本发明所述的含有纳米银的阿莫西林抗菌剂用于大肠杆菌，也可用于溶血性链球菌、肺炎球菌、不产青霉素酶金葡菌或流感杆菌、奇异变形杆菌、肠球菌属等细菌抑(抗)菌的应用。
本发明获得的含有纳米银的阿莫西林抗菌剂的抗菌性能的测试采用通用的抗菌材料抗菌性能的测试方法。在细菌量为5.0×106CFU下，分别检测阿莫西林、纳米银的最小抑菌浓度；在同样的条件下，分别加入纳米银和阿莫西林的不同浓度混合溶液并和它们单独使用时进行比较。根据Sondi描述的方法，建立它们的生长曲线。
以试验大肠杆菌以例，具体的测试方法是采用微生物学通用抗菌剂抗菌性能测试方法，试验菌株(大肠杆菌F220)在LB培养基中37℃下被激活，继而培养至细菌量达到108～109CFU。然后对细菌培养液进行无菌操作过滤洗涤，将菌种稀释至无菌水中获得5.0×106CFU的细菌样本。
把这些细菌分成相等的若干等分，分别加入0mg/ml，0.150mg/ml，0.300mg/ml，0.375mg/ml，0.450mg/ml和0.525mg/ml的阿莫西林溶液和0μg/ml，5μg/ml，10μg/ml，15μg/ml，20μg/ml，25μg/ml，30μg/ml，35μg/ml，40μg/ml的纳米银分散液，然后在温度37℃下培养24小时。这样可分别检测到在细菌量为5.0×106CFU下，阿莫西林、纳米银的最小抑菌浓度约为MIC＝40μg/ml。根据Sondi方法，建立它们的生长曲线。大肠杆菌被添加到分别含有0.15mg/ml阿莫西林，5μg/ml纳米银和0.15mg/ml阿莫西林与5μg/ml纳米银混合抗菌剂的100ml LB液体培养基中。细菌的生长曲线通过检测不同时间时菌液浓度的OD值来确定。
本发明具有以下优点：
1、本发明提供了一种对常规抗菌剂，特别是细菌对其产生抗药性的抗(灭)菌剂的改良和优化的新思路、新途径。即，在原有药剂的基础上，加入少量纳米级无机抗菌材料，实施协同抗菌。这样不仅大大降低了原有药物为了克服抗药性而人为增加的剂量，而且在在原有药剂量较低的情况下，亦能达到较为理想的灭菌(或抑菌)效果。
2、本发明实现了两种抗菌剂的优化组合，协同抗菌效果显著优于同等剂量的二者单独使用时的效果之和，对传统抗菌药物来说是一个焕发新活力的契机。
3、本发明以常用的抗菌剂阿莫西林和易得的纳米银协同抗菌为主题，详细阐明了协同抗菌的理念，对抗菌药物新剂型的建立具有借鉴和指导意义。
5、本发明中所涉及的阿莫西林和纳米银协同抗菌，可以较为方便的制备成复合抗菌剂，且具有原料易得，生产工艺简单，操作方便，有利于工业化及商品化等优点。具有用于家居、医药、环境、化工、以及公共场所的消毒剂和(或)杀菌剂的潜力。因而有较为广阔的发展前景和应用空间。
附图说明
图1纳米银的TEM照片和ED图。
图2不同浓度的阿莫西林抗菌效应曲线图。
图3不同浓度的纳米银抗菌效应曲线图。
图4不同的浓度阿莫西林和纳米单独抗菌以及联合抗菌的对照试验图。其中图4(A)表示抗菌效果柱状图。图4(B)是与实验相对应实景照片，图中a，5μg/ml纳米银，b，0.15mg/ml阿莫西林，c，0.15mg/ml阿莫西林+5μg/ml纳米银，d，0.15mg/ml阿莫西林+10μg/ml纳米银。
图5为细菌在含有不同抗菌剂LB培养液中的生长曲线图。其中▲，5μg/ml纳米银，●，0.15mg/ml阿莫西林，■，0.15mg/ml阿莫西林+5μg/ml纳米银。
具体实施方式
实施例1
(1)纳米银的制备
在常温常压下，向浓度0.01mol/L AgNO3溶液注入氨气，维持溶液pH＝12，然后把[Ag(NH3)2]+溶液和5％(wt％)十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液等体积混合进三角瓶，置于温度为70℃磁力搅拌器上。用医用输液器逐滴加入维生素C(浓度0.01mol/L)，同时保持搅拌子的转速为120转/分钟，反应2小时。用酒精做溶剂离心洗涤沉淀(重复若干次，除去表面活性剂)，然后真空干燥即得纳米银。
(2)纳米银和阿莫西林抗菌性能测试(最小抑菌浓度测试)
在抗菌测试中，试验菌株(大肠杆菌F220)在LB培养基中37℃下被激活，继而培养至细菌量达到108～109CFU。然后对细菌培养液进行无菌操作过滤洗涤，将菌种稀释至无菌水中获得5.0×106CFU的细菌样本。
把这些细菌分成相等的若干等分，分别加入0mg/ml，0.150mg/ml，0.300mg/ml，0.375mg/ml，0.450mg/ml and 0.525mg/ml的阿莫西林溶液和0μg/ml，5μg/ml，10μg/ml，15μg/ml，20μg/ml，25μg/ml，30μg/ml，35μg/ml，40μg/ml的纳米银分散液，然后在温度37℃下培养24小时。这样可分别检测到在细菌量为5.0×106CFU下，阿莫西林、纳米银的最小抑菌浓度。从图2和3可以看出阿莫西林的最小抑菌浓度MIC＝0.525mg/ml；纳米银的最小抑菌浓度约为MIC＝40μg/ml。
(3)纳米银和阿莫西林协同抗菌性能测试和比较
在同样的条件下，在等份量菌株中分别加入1ml的纳米银和阿莫西林的不同浓度混合溶液，0.15mg/ml阿莫西林+5μg/ml纳米银，通过图4可以看出，阿莫西林和纳米银协同抗菌的效果远远优于阿莫西林和纳米银单独使用的效果。
(4)抗菌动力学测试
根据Sondi描述的方法，建立它们的生长曲线。大肠杆菌被添加到分别含有0.15mg/ml阿莫西林，5μg/ml纳米银和0.15mg/ml阿莫西林与5μg/ml纳米银混合抗菌剂的100ml LB液体培养基中。细菌的生长曲线通过检测不同时间时菌液浓度的OD值来确定。
实施例2
在同样的条件下，在等份量菌株中分别加入1ml的纳米银和阿莫西林的不同浓度混合溶液，0.15mg/ml阿莫西林+10μg/ml纳米银，搅拌10分钟得到产品，通过图4可以看出，阿莫西林和纳米银协同抗菌的效果远远优于阿莫西林和纳米银单独使用的效果。
实施例3
利用市售纳米银(粒径为30—40nm)配制成10μg/ml的银胶体分散液与市售阿莫西林胶囊中的粉剂(规格0.125g/粒)配制成0.25mg/ml的溶液混和，纳米银与阿莫西林的质量比为1:10，搅拌8分钟，得到产品，实施联合抗菌也取得满意的结果。
实施例4
利用市售纳米银(粒径范围25—30nm)配制成10μg/ml的银胶体分散液与市售阿莫西林胶囊中的粉剂(规格0.125g/粒)配制成0.25mg/ml的溶液混和，纳米银与阿莫西林的质量比为1:20，搅拌15分钟，得到产品，实施联合抗菌也取得满意的结果。
实施例5
利用市售纳米银(粒径范围35—40nm)配制成10μg/ml的银胶体分散液与市售阿莫西林胶囊中的粉剂(规格0.125g/粒)配制成0.25mg/ml的溶液混和，纳米银与阿莫西林的质量比为1:40，搅拌25分钟，得到产品，实施联合抗菌也取得满意的结果。
实施例6
利用市售纳米银(粒径范围25—30nm)配制成10μg/ml的银胶体分散液与市售阿莫西林胶囊中的粉剂(规格0.125g/粒)配制成0.25mg/ml的溶液混和，纳米银与阿莫西林的质量比为1:50，搅拌30分钟，得到产品，实施联合抗菌也取得满意的结果。
Claims (2)
1、一种含有纳米银的阿莫西林抗菌剂，其特征在于由阿莫西林溶液和纳米银混合而成，其中，阿莫西林采用阿莫西林胶囊中的粉末配制的溶液，纳米银粒径为10—40nm，阿莫西林与纳米银的质量比为50:1-10:1；纳米银采用硝酸银通过下述步骤制备获得：在常温常压下，向浓度为0.01-0.1mol/L的硝酸银中注入氨水，搅拌，维持溶液pH值为11-12，反应时间为10—15分钟，得到银氨[Ag(NH3)2]+溶液，把[Ag(NH3)2]+溶液和5wt％的十二烷基硫酸钠水溶液以1：0.9—1:1.1的体积比在反应瓶中均匀混合后，置于温度为60-80℃磁力搅拌器上，滴加维生素C，维生素C的浓度为0.02mol/L，并保持搅拌转速为100-130转/分钟，反应1.5-2.5小时，得到黑色的沉淀物，以酒精为溶剂，离心洗涤沉淀物，除去表面活性剂，然后减压或真空蒸馏，温度为50—80℃，即得纳米银。
2、一种如权利要求1所述的含有纳米银的阿莫西林抗菌剂的制备方法，其特征在于在常温下，将阿莫西林胶囊中的粉末配制的溶液与纳米银的银胶体分散液按比例混合，搅拌8-20分钟，即得所需产品；
其中，纳米银采用硝酸银通过下述步骤制备获得：在常温常压下，向浓度为0.01-0.1mol/L的硝酸银中注入氨水，搅拌，维持溶液pH值为11-12，反应时间为10—15分钟，得到银氨[Ag(NH3)2]+溶液，把[Ag(NH3)2]+溶液和5wt％的十二烷基硫酸钠水溶液以1：0.9—1:1.1的体积比在反应瓶中均匀混合后，置于温度为60-80℃磁力搅拌器上，滴加维生素C，维生素C的浓度为0.02mol/L，并保持搅拌转速为100-130转/分钟，反应1.5-2.5小时，得到黑色的沉淀物，以酒精为溶剂，离心洗涤沉淀物，除去表面活性剂，然后减压或真空蒸馏，温度为50—80℃，即得纳米银。
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