CN106074364A - 一种含纳米金的抗菌凝胶 - Google Patents

一种含纳米金的抗菌凝胶 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含纳米金的抗菌凝胶，其含有以重量百分比计0.5～2％的凝胶基质、0～2％的碱性物质、0～20％的保湿剂、0～20％的乙醇、不多于0.5％的具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒、0～0.2％的防腐剂，以及水。本发明所制备的含纳米金的抗菌凝胶有优异的广谱抗菌性、对人体细胞的毒性远远低于市场上销售的含纳米银或其他银离子类的抗菌凝胶，该凝胶对患者无疼痛感、具有较强的患者适应性，可用于各种创伤、妇科疾病、肛肠疾病，也可与传统的伤口包扎配合使用。

Description

一种含纳米金的抗菌凝胶
技术领域
本发明涉及一种抗菌凝胶，尤其涉及一种含纳米金的抗菌凝胶，以及该抗菌凝胶的制备方法和应用。
背景技术
在处理病人伤口时，需要在伤口上覆盖敷料，防止细菌侵入和防止水分损失。传统的敷料如纱布、棉垫等对创面虽有保护作用，但止血效果不满意，没有保湿作用，一般认为对创面愈合没有促进作用。而添加有抗菌剂的凝胶类敷料能克服传统敷料的一些不足，在医药领域被广泛的使用。凝胶被广泛应用于治疗外科创伤、皮肤炎症、妇科炎症、直肠炎症。
许多凝胶类敷料或药物，含有的抗菌成分有很大的副作用。纳米银有较强的抗菌性能，但是由于纳米银的不稳定性以及对人体细胞的毒性较大，在医用等某些方面限制了其使用。
近年来，稳定性更好、对人体细胞毒性更小的纳米金作为抗菌剂的研究逐渐被报道。Zhao yuyun等(Zhao Y,Tian Y,Cui Y,et al.Small molecule-capped goldnanoparticles as potent antibacterial agents that target gram-negativebacteria[J].Journal of the American Chemical Society,2010,132(35):12349-12356；Zhao Y,Chen Z,Chen Y,et al.Synergy of non-antibiotic drugs andpyrimidinethiol on gold nanoparticles against superbugs[J].Journal of theAmerican Chemical Society,2013,135(35):12940-12943.和Zhao Y,Ye C,Liu W,etal.Tuning the composition of AuPt bimetallic nanoparticles for antibacterialapplication[J].Angewandte Chemie International Edition,2014,53(31):8127-8131.)报道的氨基嘧啶或氨基嘧啶/含氨基小分子的双组份药物修饰的纳米金抗菌剂和纳米金-铂双金属抗菌剂有很强的广谱抗菌性，其对人体细胞的毒性远远低于纳米银，并且不会产生细菌耐药性，是一类非常有前途的抗菌剂。Anna Regiel-Futyra(Regiel-Futyra A,M,Sebastian V,et al.Development of Noncytotoxic Chitosan–GoldNanocomposites as Efficient Antibacterial Materials[J].ACS applied materials&interfaces,2015,7(2):1087-1099.)报道的壳聚糖络合的纳米金也具有优异的抗菌性和对人体细胞低的毒性。
上述报道合成的纳米金需要透析处理，工艺较复杂，工艺有待进一步简化；单纯的纳米金溶液不易用于临床的伤口治疗与修复，抗菌性能有待进一步提高。
目前，国内外尚无公开文献报道添加纳米金制作的抗菌凝胶。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种具有光谱抗菌性且对人体细胞毒性较低的含纳米金的抗菌凝胶，还提供了所述含纳米金的抗菌凝胶的制备方法及其应用。
为实现上述目的，本发明提供了一种含纳米金的抗菌凝胶，所述抗菌凝胶含有以重量百分比计0.5～2％的凝胶基质、0～2％的碱性物质、0～20％的保湿剂、0～20％的乙醇、不多于0.5％的具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒、0～0.2％的防腐剂，以及水。优选地，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒占0.01～0.04％重量百分比。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述凝胶基质为糖类高分子或糖类高分子的衍生物，优选为选自卡波姆、聚乙烯醇、海藻酸钠、海藻酸钾、透明质酸、透明质酸钠、黄原胶、明胶、胶原、淀粉及其衍生物或纤维素类衍生物中的一种或多种。优选地，所述凝胶基质占1％重量百分比。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述碱性物质选自三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙二胺中的一种或多种。优选地，所述碱性物质占0～1％重量百分比。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述保湿剂选自甘油、丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚丙三醇中的一种或多种。优选地，所述保湿剂占3～5％重量百分比。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒的粒径小于20nm，优选为1～10nm。
优选地，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒选自纳米金、由单组份或多组分小分子药物或大分子修饰的纳米金、以及含纳米金的双组份或多组分金属纳米颗粒中的一种或多种。
更优选地，所述由单组份或多组分小分子药物或大分子修饰的纳米金为以含氨基嘧啶类小分子作为单组份修饰的纳米金颗粒或以含氨基嘧啶类小分子/氨基类小分子作为双组份修饰的纳米金颗粒。
进一步优选地，所述含氨基嘧啶类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，所述氨基类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1。最优选地，所述含氨基嘧啶类小分子为4,6-2氨基-2-巯基嘧啶，氨基类小分子为二甲双胍。
或更优选地，所述含纳米金的双组份或多组分金属纳米颗粒为纳米金-铂双金属纳米颗粒。最优选地，所述纳米金-铂双金属纳米颗粒由80％原子百分比的金和20％原子百分比的铂组成。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述防腐剂选自尼泊尔金乙酯、尼泊尔金甲酯、三氯叔丁醇中的一种或多种。优选地，所述防腐剂占0～0.005％重量百分比。更优选地，所述乙醇占0～5％重量百分比。更进一步优选地，所述水为纯化水。
根据本发明的抗菌凝胶，其中，所述抗菌凝胶还含有占0～0.5％重量百分比的纳米金制备相关物质。优选地，所述纳米金制备相关物质选自还原剂、表面活性剂和有机酸中的一种或多种。更优选地，所述还原剂为硼氢化钠或抗坏血酸钠，所述表面活性剂为吐温80，所述有机酸为乙酸。该纳米金制备相关物质通常是由具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒所引入，如果该纳米颗粒较纯，则可不含该该纳米金制备相关物质。
基于此，本发明的抗菌凝胶的组成可以表述为由重量百分比计的0.5～2％的凝胶基质、0～2％的碱性物质、0～20％的保湿剂、0～20％的乙醇、不多于0.5％的具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒、0～0.2％的防腐剂，0～0.5％的纳米金制备相关物质，以及余量的水组成。如不含该纳米金制备相关物质，则可表述为由重量百分比计的0.5～2％的凝胶基质、0～2％的碱性物质、0～20％的保湿剂、0～20％的乙醇、不多于0.5％的具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒、0～0.2％的防腐剂，以及余量的水组成。
本发明还提供了上述抗菌凝胶的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按照配比，将具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒加入纯化水稀释溶解，然后加入凝胶基质，分散，搅拌溶胀，制得溶胀液；
(2)按照配比，混合保湿剂和碱性物质至均匀，制得油相混合液；
(3)在搅拌下将所述油相混合液加入所述溶胀液，搅拌均匀，制得所述含纳米金的抗菌凝胶。
优选地，在所述步骤(3)中，将所述保湿剂和碱性物质与乙醇或溶解于乙醇的防腐剂混合均匀。
所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒可以为纳米金溶液的形式。换言之，在步骤(1)中，将具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒加入纯化水稀释溶解的操作，可以为将含有上述含纳米金的纳米颗粒的纳米金溶液中加入纯化水稀释溶解。
根据本发明提供的抗菌凝胶的制备方法，其中，步骤(1)中所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
(a)按照配比，将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和/或氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液；
(b)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂，充分反应后即得到含有所述含纳米金的纳米颗粒的纳米金溶液；
其中，所述还原剂的加入时间不超过5分钟，优选不超过1分钟，更优选10～60秒。
优选地，步骤(a)中所述含氨基嘧啶类小分子和/或氨基类小分子的溶液中还可以包括有机酸或无机酸。优选为乙酸、丙酸或盐酸。更优选地，所述有机酸或无机酸在所述纳米金溶液中的质量百分比为0.01％～10％。
优选地，步骤(a)中所述含氨基嘧啶类小分子和/或氨基类小分子的溶液中还可以包括非离子表面活性剂。优选为吐温或聚乙二醇。更优选地，非离子表面活性剂在所述纳米金溶液中的质量百分比为0.01％～10％。
优选地，步骤(b)中所述还原剂可以选自硼氢化钠、柠檬酸钠和抗坏血酸钠中的一种或多种。步骤(b)中所述充分反应温度可以为室温或室温以下，例如可以为25℃以下，时间可以为0.5～3小时。
优选地，步骤(b)中所述含纳米金的纳米颗粒在所述纳米金溶液中的浓度为10～2000ppm，优选为400～1200ppm，更优选为800～1200ppm。更进一步优选地，所述还原剂与氯金酸的摩尔比或者所述还原剂与氯金酸和氯铂酸钾(的总摩尔数)的摩尔比为1:1～10:1。其中，1ppm通常可换算为1mg/L。
更优选地，上述含纳米金的纳米颗粒的制备方法不包含纯化所述纳米金溶液的步骤。进一步优选地，纯化所述纳米金溶液的步骤包括用透析袋透析处理或离心过滤处理。换言之，本发明生产方法不需要用透析袋透析处理或离心过滤处理等方式来纯化含金纳米颗粒。作为更进一步的限定，上述含纳米金的纳米颗粒的制备方法也可以表述为由步骤(a)和步骤(b)组成。
本领域技术人员容易理解，在制备氯金酸溶液时使用的氯金酸原料可以为四水合氯金酸。
本发明还提供了上述抗菌凝胶或上述制备方法制备的凝胶在制备用于治疗烧伤、烫伤、褥疮感染、皮肤炎症、妇科疾病或肛肠疾病的药物中的应用。
本发明制备的含纳米金的抗菌凝胶具有优异的广谱抗菌性、对人体细胞的毒性远远低于市场上销售的含纳米银或其他银离子类的抗菌凝胶。该抗菌凝胶对患者无疼痛感，具有较强的患者适应性，可治疗各种烧伤、烫伤、褥疮感染、各种创伤感染，皮肤炎症如手足癣、妇科疾病如女性生殖道炎症、宫颈炎、宫颈糜烂，肛肠疾病如直肠炎症等，也可与传统的伤口包扎配合使用。
现有技术已报道的抗菌纳米金的制备方法中，还原剂是以滴加的方式加入，对于工业化生产，背景报道的滴加方式耗时太长，不能实现，而在本发明提供的含纳米金的纳米颗粒的制备方法中，还原剂为一次性快速加入到所述混合溶液，因此更节约时间，有助于提升生产效率。
背景报道的纳米金溶液在反应完成后需要用透析袋透析或离心沉淀，对于工业化生产，背景报道的后处理方法复杂，设备昂贵。而在本发明提供的含纳米金的纳米颗粒的制备方法不需要透析或离心沉淀处理，因此工艺更为简单，降低了生产成本，进一步提升了生产效率。
通过试验检测证明，本发明提供的制备方法所制备的含纳米金的纳米颗粒的抗菌效果明显优于还原剂滴加和/或经过透析处理所制备的含纳米金的纳米颗粒。
本发明提供的含纳米金的抗菌凝胶与含同一类型同一重量百分比的纳米金抗菌溶液相比，抗菌效果更优，且对人体细胞的毒性也更低，且其细胞毒性也明显低于纳米银凝胶和硝酸银凝胶。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
图1示出了实施例1的纳米金与商购纳米银的透射电镜(TEM)图；
图2示出了不同纳米金含量的凝胶实物图；
图3示出了实施例1的纳米金的抗菌溶液、实施例1的含纳米金的抗菌凝胶、纳米银凝胶和硝酸银凝胶的细胞毒性比较。
具体实施方式
下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
以下实施例中使用的试剂和仪器如下：
试剂：
卡波姆，购自安徽纽曼精细化工有限公司；三乙醇胺、甘油、透明质酸钠、尼泊尔金乙酯、四水合氯金酸、氯铂酸钾、硝酸银均购自国药试剂。
4,6-2氨基-2-巯基嘧啶、二甲双胍、硼氢化钠、抗坏血酸钠均购自Sigma公司。
纳米银溶液购自张家港耐尔纳米科技有限公司。
纳米银凝胶和硝酸银凝胶采用与实施例1纳米金凝胶相同的凝胶基质配方配制而成。
仪器：
200KV六硼化镧透射电子显微镜，购自美国FEI公司、型号Tecnai G2S-TWIN。
电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)；型号iCAP 6300；购自：美国ThermoScientific公司
实施例1
本实施例用于说明本发明的含纳米金的抗菌凝胶及其制备方法。
抗菌凝胶的配方(以重量百分比计)：4,6-2氨基-2-巯基嘧啶/二甲双胍作为双组份修饰的纳米金颗粒：0.01％；卡波姆：1％；三乙醇胺：1％；甘油：5％；乙醇：5％；余量的纯化水。
制备步骤：
(1)将4,6-2氨基-2-巯基嘧啶/二甲双胍作为双组份修饰的纳米金颗粒(可以为含有该纳米金颗粒的纳米金溶液)加入纯化水稀释溶解，然后加入卡波姆，分散，搅拌溶胀，制得溶胀液；
(2)将甘油、三乙醇胺和乙醇混合至均匀，制得油相混合液；
(3)在搅拌下将所述油相混合液加入所述溶胀液，搅拌均匀，制得所述含纳米金的抗菌凝胶。
上述4,6-2氨基-2-巯基嘧啶/二甲双胍作为双组份修饰的纳米金颗粒的制备方法为：
(a)将0.4g的四水合氯金酸溶于0.1L的去离子水中，得到氯金酸溶液。将一定量的4,6-2氨基-2-巯基嘧啶和二甲双胍溶于0.1L的去离子水中，还加入一定量的吐温80和乙酸，以有助于促进氨基嘧啶类小分子与氨基类小分子充分溶解于水中，得到含氨基嘧啶类小分子和氨基类小分子的溶液。将两溶液混合，得到混合溶液。
(b)将一定量的抗坏血酸钠溶于0.05L的去离子水中，在搅拌下将上述抗坏血酸钠溶液快速加入(用时20秒)到上述混合溶液中，在室温以下搅拌1小时至充分反应，不需采用透析等纯化工艺，即得到约0.25L的浓度约为800ppm的(按照投料比算出的)含有上述4,6-2氨基-2-巯基嘧啶/二甲双胍作为双组份修饰的纳米金颗粒的纳米金溶液。
根据投料比，4,6-2氨基-2-巯基嘧啶与金元素的摩尔含量比为0.5:1，二甲双胍与金元素的摩尔含量比为2:1，还原剂抗坏血酸钠与氯金酸的摩尔含量比为3:1，乙酸占纳米金溶液的质量百分比为0.01％，表面活性剂吐温80占纳米金溶液的质量百分比为0.01％。
经ICP-OES测定，该抗菌凝胶中的含金量为0.01％(重量百分比)。经200KV六硼化镧透射电子显微镜测定，该抗菌凝胶中的纳米金颗粒的平均粒径为6nm。其透射电镜图如图1所示(以商购自张家港耐尔纳米科技有限公司的纳米银作对比)。
对比例1
按照与实施例1相同的制备方法制得对比例1的纳米金颗粒，加入纯化水，制成纳米金抗菌溶液，使其与实施例1中的含纳米金的抗菌凝胶有相同的纳米金质量百分含量。
对比例1.1
按照与对比例1相似的制备方法制得对比例1.1的纳米金抗菌溶液，其区别在于，对比例1.1中还原剂以滴加的方式加入到混合溶液中，并且采用透析处理24小时的方式得到纳米金抗菌溶液，加入纯化水，使其与对比例1中的纳米金抗菌溶液有相同的纳米金质量百分含量。
试验例1
通过试验例1中的抗菌实验，证明对比例1的纳米金抗菌溶液要优于对比例1.1的纳米金抗菌溶液。
比较方法如下：采用最小抑菌浓度MIC(mg/L)来衡量，采用微孔稀释方法(National Committee for Clinical Laboratory Standards.，Methodsfor determiningbactericidal activity of antimicrobial agents,M26-A,1999.)，将100μL不同浓度的纳米金加入到96微孔板中，10μL相同浓度(104CFU/mL)的细菌培养液加入每个微孔中，37℃培养24小时后观察，没有可看见的细菌生长的微孔中最少的浓度即为最小抑菌浓度(MIC)。
测试结果见表1。从测试结果可见，对比例1的纳米金抗菌溶液的抗菌效果远优于对比例1.1的纳米金抗菌效果。说明采用与对比例1制备方法相同的纳米金颗粒制备的含纳米金的抗菌凝胶，其抗菌效果也应远优于采用与对比例1.1制备方法相同的纳米金颗粒制备的含纳米金的抗菌凝胶。
表1对比例1和对比例2的纳米金抗菌溶液的抗菌性能比较
实施例2
本实施例用于说明本发明的含纳米金的抗菌凝胶及其制备方法。
抗菌凝胶的配方(以重量百分比计)：4,6-2氨基-2-巯基嘧啶作为单组份修饰的纳米金颗粒：0.02％；透明质酸钠：1％；甘油：5％；乙醇：5％；尼泊尔金乙酯：0.005％；余量为纯化水。
制备步骤：
(1)将4,6-2氨基-2-巯基嘧啶作为单组份修饰的纳米金颗粒加入纯化水稀释溶解，然后加入透明质酸钠，分散，搅拌溶胀，制得溶胀液；
(2)将尼泊尔金乙酯溶解于乙醇，加入甘油混合至均匀，制得油相混合液；
(3)在搅拌下将所述油相混合液加入所述溶胀液，搅拌均匀，制得所述含纳米金的抗菌凝胶。
上述4,6-2氨基-2-巯基嘧啶作为单组份修饰的纳米金颗粒的制备方法为：
(a)将0.4g的四水合氯金酸溶于0.1L的去离子水中，得到氯金酸溶液。将一定量的4,6-2氨基-2-巯基嘧啶溶于0.1L的去离子水中，还加入一定量的吐温80和乙酸，得到含氨基嘧啶类小分子的溶液。将两溶液混合，得到混合溶液。
(b)将一定量的抗坏血酸钠溶于0.05L的去离子水中，在搅拌下将上述抗坏血酸钠溶液快速加入(用时60秒)到上述混合溶液中，在室温以下搅拌1小时至充分反应，不需采用透析等纯化工艺，即得到约0.25L的浓度约为800ppm的(按照投料比算出的)含有上述4,6-2氨基-2-巯基嘧啶作为单组份修饰的纳米金颗粒的纳米金溶液。
根据投料比，4,6-2氨基-2-巯基嘧啶与金元素的摩尔含量比为2:1，还原剂抗坏血酸钠与氯金酸的摩尔含量比为3:1，乙酸占纳米金溶液的质量百分比为0.01％，表面活性剂吐温80占纳米金溶液的质量百分比为0.01％。
经ICP-OES测定，该抗菌凝胶中的含金量为0.02％(重量百分比)。经200KV六硼化镧透射电子显微镜测定，该抗菌凝胶中的纳米金颗粒的平均粒径为5nm。
对比例2
按照与实施例2相同的制备方法制得对比例2的纳米金颗粒，加入纯化水，制成纳米金抗菌溶液，使其与实施例2中的含纳米金的抗菌凝胶有相同的纳米金质量百分含量。
实施例3
本实施例用于说明本发明的含纳米金的抗菌凝胶及其制备方法。
抗菌凝胶的配方(以重量百分比计)：纳米金-铂(金含量80％原子百分比，铂含量20％原子百分比)双金属纳米颗粒：0.04％；卡波姆：1％；三乙醇胺：1％；甘油：3％；余量为纯化水。
制备步骤：
(1)将纳米金-铂双金属纳米颗粒加入纯化水稀释溶解，然后加入卡波姆，分散，搅拌溶胀，制得溶胀液；
(2)将甘油和三乙醇胺混合至均匀，制得油相混合液；
(3)在搅拌下将所述油相混合液加入所述溶胀液，搅拌均匀，制得所述含纳米金的抗菌凝胶。
上述纳米金-铂双金属纳米颗粒的制备方法为：
(a)将0.41g的四水合氯金酸和0.12g氯铂酸钾溶于0.1L的去离子水中，得到混合溶液。
(b)将一定量的硼氢化钠溶于0.1L的去离子水中，在搅拌下将上述硼氢化钠溶液快速加入(用时10秒)到上述混合溶液中，在室温以下搅拌1小时至充分反应，不需采用透析等纯化工艺，即得到约0.2L的含有约1200ppm(按照投料比算出)的纳米金-铂双金属纳米颗粒的纳米金溶液。
根据投料比，还原剂硼氢化钠与四水合氯金酸和氯铂酸钾的摩尔含量比为3:1，金的原子百分比为80％，铂的原子百分比为20％，因此该金-铂纳米颗粒可表示为Au80Pt20纳米颗粒。
经ICP-OES测定，该抗菌凝胶中的含金量为0.04％(重量百分比)。经200KV六硼化镧透射电子显微镜测定，该抗菌凝胶中的纳米金-铂双金属纳米颗粒的平均粒径为4nm。
对比例3
按照与实施例3相同的制备方法制得对比例3的纳米金-铂双金属纳米颗粒，加入纯化水，制成纳米金抗菌溶液，使其与实施例3中的纳米金-铂双金属纳米颗粒的抗菌凝胶有相同的纳米金-铂质量百分含量。
试验例2
试验例2将实施例1采用的4,6-2氨基-2-巯基嘧啶/二甲双胍作为双组份修饰的纳米金颗粒与市售抗菌纳米银(购自张家港耐尔纳米科技公司)的抗菌性能相比较，说明本发明的含纳米金的抗菌凝胶也应具有良好的抗菌性能。
比较方法如下：采用最小抑菌浓度MIC(mg/L)来衡量，采用微孔稀释方法(National Committee for Clinical Laboratory Standards.，Methods fordetermining bactericidal activity of antimicrobial agents,M26-A,1999.)，将100μL不同浓度的纳米金或纳米银加入到96微孔板中，10μL相同浓度(104CFU/mL)的细菌培养液加入每个微孔中，37℃培养24小时后观察，没有可看见的细菌生长的微孔中最少的纳米金或纳米银的浓度即为最小抑菌浓度(MIC)。测试结果见表2。
从测试结果可见，实施例1的纳米颗粒的MIC都小于市售抗菌纳米银的MIC，由此说明，含有该纳米颗粒的实施例1的抗菌凝胶的抗菌性能也应优于市售抗菌纳米银及其凝胶。
表2实施例1与市售抗菌纳米银的抗菌性能比较结果
试验例3
通过不同纳米金含量的凝胶和溶液的抑菌圈实验，来说明含纳米金的抗菌凝胶的抑菌活性。
按照《药品微生物检验手册》第18章第1节管碟法进行试验对实施例1-3和对比例1-3进行抑菌圈试验。实施例1-3的凝胶实物图见图2。试验结果见表3。
测试结果可见，尽管各实施例的纳米金重量百分比和类型不同，但均可观察到明显的抑菌圈，说明含纳米金的抗菌凝胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌均有良好的抑菌效果。且同一浓度同一类型的含纳米金的抗菌凝胶的抑菌圈均大于纳米金抗菌溶液，说明含纳米金的抗菌凝胶的抑菌效果要优于有相同纳米金含量相同纳米金类型的纳米金抗菌溶液。
表3不同纳米金含量的凝胶和溶液抑菌圈测试结果(单位：mm)
试验例4细胞毒性实验
细胞毒性试验操作过程：人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在含有10％牛胎血清的Dulbecco改进的Eagle培养基(DMEM)中培养。在96微孔板的每个孔中加入104个HUVEC细胞，每个孔中加入含不同浓度的纳米颗粒(2-巯基-4,6-二氨基嘧啶/二甲双胍双组分修饰的纳米金颗粒)的抗菌凝胶、含不同浓度的纳米颗粒(2-巯基-4,6-二氨基嘧啶/二甲双胍双组分修饰的纳米金颗粒)的抗菌溶液、纳米银凝胶或硝酸银凝胶到200微升。微孔介质中在37℃下培养48小时，没有加入抗菌剂的HUVEC细胞作为对照。培养完后，微孔中的溶液用磷酸缓冲溶液(PBS，0.01mol/L，pH 7.4)洗一次，加入10％(v/v)的CCK-8溶液在微孔介质中，在37℃下培养2小时。在酶联免疫检测仪450nm处测量各样品孔以及对照孔的吸光值。计算各个样品孔细胞相对活力。各样品孔细胞相对活力定义为：各个孔吸光值/对照孔的吸光值×100％。试验结果见图3。
从图3所示的试验结果可知，本发明提供的含纳米金的凝胶在不同浓度下的细胞毒性均明显低于纳米金抗菌溶液、纳米银凝胶和硝酸银凝胶。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种含纳米金的抗菌凝胶，其特征在于，所述抗菌凝胶含有以重量百分比计0.5～2％的凝胶基质、0～2％的碱性物质、0～20％的保湿剂、0～20％的乙醇、不多于0.5％的具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒、0～0.2％的防腐剂，以及水；优选地，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒占0.01～0.04％重量百分比。
2.根据权利要求1所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述凝胶基质为糖类高分子或糖类高分子的衍生物，优选为选自卡波姆、聚乙烯醇、海藻酸钠、海藻酸钾、透明质酸、透明质酸钠、黄原胶、明胶、胶原、淀粉及其衍生物或纤维素类衍生物中的一种或多种；优选地，所述凝胶基质占1％重量百分比。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述碱性物质选自三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙二胺中的一种或多种；优选地，所述碱性物质占0～1％重量百分比。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述保湿剂选自甘油、丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚丙三醇中的一种或多种；优选地，所述保湿剂占3～5％重量百分比。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒的粒径小于20nm，优选为1～10nm；
优选地，所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒选自纳米金、由单组份或多组分小分子药物或大分子修饰的纳米金、以及含纳米金的双组份或多组分金属纳米颗粒中的一种或多种；
更优选地，所述由单组份或多组分小分子药物或大分子修饰的纳米金为以含氨基嘧啶类小分子作为单组份修饰的纳米金颗粒或以含氨基嘧啶类小分子/氨基类小分子作为双组份修饰的纳米金颗粒；进一步优选地，所述含氨基嘧啶类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，所述氨基类小分子与金元素的摩尔含量比为0.5:1～2:1，最优选地，所述含氨基嘧啶类小分子为4,6-2氨基-2-巯基嘧啶，氨基类小分子为二甲双胍；
或更优选地，所述含纳米金的双组份或多组分金属纳米颗粒为纳米金-铂双金属纳米颗粒，最优选地，所述纳米金-铂双金属纳米颗粒由80％原子百分比的金和20％原子百分比的铂组成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述防腐剂选自尼泊尔金乙酯、尼泊尔金甲酯、三氯叔丁醇中的一种或多种；，优选地，所述防腐剂占0～0.005％重量百分比；更优选地，所述乙醇占0～5％重量百分比；更进一步优选地，所述水为纯化水。
7.根据权利要求1至6任一项所述的抗菌凝胶，其特征在于，所述抗菌凝胶还含有占0～0.5％重量百分比的纳米金制备相关物质；优选地，所述纳米金制备相关物质选自还原剂、表面活性剂和有机酸中的一种或多种；更优选地，所述还原剂为硼氢化钠或抗坏血酸钠，所述表面活性剂为吐温80，所述有机酸为乙酸。
8.权利要求1至7中任一项所述的抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)按照配比，将具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒加入纯化水稀释溶解，然后加入凝胶基质，分散，搅拌溶胀，制得溶胀液；
(2)按照配比，混合保湿剂和碱性物质至均匀，制得油相混合液；
(3)在搅拌下将所述油相混合液加入所述溶胀液，搅拌均匀，制得所述含纳米金的抗菌凝胶；
优选地，在所述步骤(3)中，将所述保湿剂和碱性物质与乙醇或溶解于乙醇的防腐剂混合均匀。
9.根据权利要求8所述的抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述具有抗菌性能的含纳米金的纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：
(a)按照配比，将氯金酸溶液与含氨基嘧啶类小分子和/或氨基类小分子的溶液或氯铂酸钾溶液混合，得到混合溶液；
(b)在搅拌下向所述混合溶液中快速加入还原剂，充分反应后即得到含有所述含纳米金的纳米颗粒的纳米金溶液；
其中，所述还原剂的加入时间不超过5分钟，优选不超过1分钟，更优选10～60秒；
优选地，步骤(b)中所述含纳米金的纳米颗粒在所述纳米金溶液中的浓度为10～2000ppm，优选为400～1200ppm，更优选为800～1200ppm；更进一步优选地，所述还原剂与氯金酸的摩尔比或者所述还原剂与氯金酸和氯铂酸钾的摩尔比为1:1～10:1；
更优选地，所述含纳米金的纳米颗粒的制备方法不包含纯化所述纳米金溶液的步骤；进一步优选地，纯化所述纳米金溶液的步骤包括用透析袋透析处理或离心过滤处理。
10.权利要求1至7中任一项所述的抗菌凝胶或采用权利要求8或9所述的制备方法制备的抗菌凝胶在制备用于治疗烧伤、烫伤、褥疮感染、皮肤炎症、妇科疾病或肛肠疾病的药物中的应用。
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