CN104970050B - 一种蛋白酶-纳米银配合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配合物，是由蛋白酶与纳米银配合而成，所述配合物具有如图1所示的吸收光谱，于17小时后，波长250 纳米‑300 纳米以及波长450 纳米处的吸光值下降。

Description

一种蛋白酶-纳米银配合物及其应用

技术领域

本发明公开一种蛋白酶-纳米银配合物及其应用，所述配合物由蛋白酶与纳米银配合而成，且具有良好的抗菌能力。

背景技术

抗菌是指采用化学、物理等方法杀灭细菌或妨碍细菌生长繁殖及其活性的过程，抗菌材料则是能够阻碍细菌生长繁殖或使细菌失去活性的材料，为了改善生活环境卫生质量并抑制环境中有害微生物的滋生及疾病的传播，抗菌材料已广泛被应用在各种日常用品上，例如，抗菌材料应用于冰箱时，可延长食品保鲜期限及防腐，制造洗衣机时使用抗菌材料则可防止霉菌、细菌的滋生，在公共设施上采用抗菌材料能够有效减少疾病的传播，饮水用管件使用抗菌材料可防止细菌、藻类微生物在管壁上附着并滋生繁殖。因此，将抗菌材料应用在各种生活用品是提升环境中安全卫生质量的有效方法。

一般抗菌材料的作用机制主要是在于以下方面：(1)干扰细胞壁的合成，通过抑制细菌细胞壁中多糖链与四肽交联的连结，以使细胞壁失去完整性并失去对渗透压的保护作用。(2)损伤细胞膜，通过破坏细胞膜使细菌死亡。(3)抑制蛋白质的合成，通过变更或停止蛋白质的合成过程而使细菌死亡。(4)干扰核酸的合成，通过阻碍细菌的遗传信息包括DNA及RNA的合成等。

银的杀菌作用发现得很早，在古罗马、古波斯的年代，人类就开始使用银质器皿来存放液体以避免腐败。到了近代，银更是在第一次世界大战被应用来防止伤口感染，而较高级的肌肤保养品厂商也以胶体银来减低防腐剂的用量，避免肌肤因防腐剂所导致的过敏现象。

银本身具有预防伤口溃烂和加速伤口愈合的作用，而经过纳米技术处理的纳米银因表面积急遽增大，使其抗菌能力可显著提高，同时抗菌活性并不易随反应而消耗，仍能长期保持原有的抗菌能力，且不会对人体造成危害。纳米银的抗菌原理是，由于纳米银粒子与微生物的细胞壁/膜有相当强的结合能力，当带正电荷的纳米银颗粒接触到带负电荷的微生物细胞后，会彼此相互吸附，纳米银粒子可直接进入菌体，与细胞膜蛋白质中的巯基(－SH)结合，阻断代谢并使其失去活性，故可抑制细菌生长以达杀菌的效果。纳米银在水中呈中性，能耐酸、耐盐和弱碱，对热和光稳定性好。

纳米银可改善传统使用抗生素的缺点，除不会产生细菌的耐药性以外，由于纳米银的抗菌谱广，可对许多不同种类的细菌有杀菌作用。目前纳米银已经逐渐被广泛使用于一般生活环境中。市面上已陆续出现纳米银相关产品，包括绷带、袜子、饮水器、冷气机、电冰箱和洗衣机等抗菌产品，显示纳米银正掀起生活用品新风潮。

蛋白酶（protease）是生物体内的一类酶，它们能够分解蛋白质。分解方法是打断那些将氨基酸连结成多肽链的肽键。蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、细菌，其次由酵母、放线菌产生。

蛋白质为生物体内的分子，利用蛋白酶分解蛋白质能够做为抗菌剂，然而高浓度的蛋白酶会对人体造成危害。

发明内容

除非特别说明，文中所述的“一”表示“一或多个”。

本发明基于纳米银与蛋白酶的抗菌浓度对于人体的影响，经试验后得到一种蛋白酶-纳米银配合物，能于低剂量时也具有良好的抗菌能力。

文中所述的“抗菌”包括灭菌、杀菌、消毒、抑菌、防霉、防腐等。

文中所述的“纳米银”是指小于100纳米的银粒子，而“萃取物”是指蛋白酶萃取物，可由植物(包含但不限于凤梨、芒果、木瓜)、动物或微生物萃取而得，也可使用重组蛋白技术制备。

本发明提供一种配合物，是由蛋白酶与纳米银配合而成，其具有如图1所示的吸收光谱，于17小时后，波长250 纳米-300 纳米以及波长450 纳米处的吸光值下降。

依据本发明的配合物，在较佳实施例中，该纳米银包含一表面活性剂，包含但不限于聚山梨醇酯二十(Tween 20)、聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)、聚乙烯吡咯啶酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate，SDS）或溴化十六烷基三甲铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide，cetyltrimethylammoniumbromide，CTAB)。

依据本发明的配合物，在较佳实施例中，该纳米银的浓度为0.0125 ppm-10 ppm；在更佳实施例中，该纳米银的浓度为0.1 ppm-3 ppm；在另一更佳实施例中，该纳米银的浓度为0.5 ppm-2 ppm。

依据本发明的配合物，在较佳实施例中，该蛋白酶的浓度为10 ppm-500 ppm；在更佳实施例中，该蛋白酶的浓度为100 ppm-400 ppm；在最佳实施例中，该蛋白酶的浓度为200ppm-300 ppm。

本发明另提供一种抗菌方法，包含将上述的配合物施用于各种有抗菌需求的物体，而该施用包含但不限于喷洒、涂布、浸泡、擦拭或清洗。

依据本发明的抗菌方法，在较佳实施例中，该物体是选自但不限于澡堂、医院、厨房、饭店或食品工厂；而该菌包含但不限于肺炎杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌或黑曲菌。

本发明另提供一种消除微生物所产生的气味的方法，包含将上述的配合物施用于一物体。在较佳实施例中，该微生物所产生的气味包含但不限于细菌或霉菌所产生的气味与尸臭。

附图说明

图1为本发明配合物的吸收光谱，此处所述“萃取物”为蛋白酶萃取物，以下亦同。

图2为纳米银的抗菌效果。

图3为萃取物的抗菌效果。

图4为本发明配合物的抗菌效果。

具体实施方式

下面结合最佳实施例来详细说明本发明，其中所列举的实施例的图号与说明书附图中所示号码相同，请同时参考说明书附图及附图说明。下列实施例的目的并非为限制本发明，而仅做为本发明的数种态样及特征的代表。

配合物的制备

纳米银溶液：将高浓度纳米银溶液(购自名丰纳米生化科技股份有限公司，新北市，台湾)以去离子水分散成实验浓度；如0.025 ppm-3.2 ppm。

蛋白酶萃取液：将凤梨蛋白酶萃取液原液(购自嘉年生化产品有限公司，斗六市，台湾)以去离子水分散成实验浓度；如100 ppm-400 ppm。

制备纳米银-蛋白酶配合物复合液：将不同配比的纳米银-蛋白酶在50 ℃下以震动摇瓶分散10小时后，溶液颜色将由黄棕色转变为透明液，得到稳定纳米银-蛋白酶配合物复合液。

本发明的配合物是由蛋白酶与纳米银配合而成，其吸收光谱如图1所示，于17小时后，波长250 纳米-300 纳米以及波长450 纳米处的吸光值下降。

图2为纳米银的抗菌效果，当纳米银的浓度达1.6 ppm时，作用10小时后有显著的抗菌效果；而当纳米银的浓度达3.2 ppm时，所测的菌几乎不生长。然而当纳米银的浓度达0.8 ppm时，抗菌效果几乎消失。

图3为萃取物的抗菌效果，当蛋白酶萃取物的浓度为200 ppm时，作用8小时后有显著的抗菌效果，因此选用此浓度做后续的实验。

图4为本发明配合物的抗菌效果，当纳米银与蛋白酶形成配合物时，即使纳米银的浓度低至0.025 ppm，该配合物依旧具有良好的抗菌能力，所测的菌几乎不生长。

配合物的抗菌测试 取1 ppm纳米银/200 ppm蛋白酶萃取物的配合物，参照美国药典第51章微生物抗菌防腐效用测试 (U.S. pharmacopeia microbial antimicrobialpreservatives effectiveness test) 进行抗菌测试。配合物与菌液以20 ml:0.2 ml 混合作用后测试，结果如下表：

由上述实施例可知，当纳米银与蛋白酶形成配合物时，其抗菌效果远大于两者分别作用的总和，能够有效降低抗菌剂的使用量，减低其对于环境以及生物体的冲击。

本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所做的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。任何熟习此技术的本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围应该以本发明的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种配合物，是由蛋白酶与纳米银在50℃的条件下配合而成，于17小时后，波长250纳米-300 纳米以及波长450 纳米处的吸光值下降。

2.如权利要求1所述的配合物，其特征在于，所述纳米银的浓度为0.0125 ppm至小于10ppm。

3.如权利要求1所述的配合物，其特征在于，所述蛋白酶的浓度为10 ppm-500 ppm。

4.如权利要求1所述的配合物，其特征在于，所述纳米银包含一表面活性剂。

5.如权利要求4所述的配合物，其特征在于，所述表面活性剂为聚山梨醇酯二十、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙烯吡咯啶酮、十二烷基硫酸钠或溴化十六烷基三甲铵。

6.一种抗菌方法，其特征在于，将权利要求1所述的配合物施用于一物体。

7.如权利要求6所述的抗菌方法，其特征在于，所述施用为喷洒、涂布、浸泡、擦拭或清洗。

8.如权利要求6所述的抗菌方法，其特征在于，所述物体选自澡堂、医院、厨房、饭店或食品工厂。

9.如权利要求6所述的抗菌方法，其特征在于，其中该菌为肺炎杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌或黑曲菌。

10.一种消除微生物产生气味的方法，其特征在于，将权利要求1所述的配合物施用于一物体。