CN110625133B

CN110625133B - 采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法及其应用

Info

Publication number: CN110625133B
Application number: CN201910858928.6A
Authority: CN
Inventors: 魏思敏; 唐志书; 王英辉; 苏瑞; 宋忠兴
Original assignee: Shaanxi University of Chinese Medicine
Current assignee: Shaanxi University of Chinese Medicine
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: CN110625133A

Abstract

本发明公开了一种采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法及其应用。该方法采用八正合剂生产过程中产生的废弃物，是在室温下25℃，超声作为反应条件，将硝酸银还原成银纳米颗粒，同时该方法制备得到的银纳米颗粒具有良好的抗菌活性，可以用做抗菌制剂。该方法制备条件温和、工艺简单可行，是一种适合工业化生产银纳米颗粒的方法，同时能充分利用八正合剂生产过程中产生的废弃物，提高中药废弃物资源利用的价值，符合绿色环保的理念，具有良好的经济价值和应用前景。

Description

采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法及其应用

技术领域

本发明属于金属纳米材料合成技术，具体涉及一种采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法及其应用。

背景技术

近年来我国中医药产业的迅速发展，给我国带来了巨大社会效益和经济效益，但同时产生大量的废弃物，如何实现中药药渣的循环利用是我国在中药资源高效利用所面临的问题和压力。目前中药药渣的综合利用主要有发酵、用作有机肥、用做饲料或者是饲料添加剂，这些方式都属于传统的低附加值应用，因此寻找新型的方法对中药废弃物进行高产值转化是实现资源节约、循环经济的重要途径。

银纳米颗粒作为一种新兴的功能材料，具备纳米材料的所有独特的性质，应用于抗菌、医药、复合材料等多个领域，可以克服细菌的耐药性，是一种具有长效性、安全性以及耐候性的抗菌材料。其制备可以分为物理法、化学法和生物法，物理法需要大型仪器，能耗大、成本高；化学法需要添加化学试剂易造成有毒试剂残留，限制其应用范围；生物法主要基于微生物或植物作为还原试剂，具有成本低、对环境无污染等优点。利用植物制备银纳米颗粒成本低、操作简便、环境污染小，但是目前大多数的制备银纳米颗粒的条件需要高温反应，给其工业化带来困难，因此寻找适合工业化生产银纳米颗粒的方法显得尤为重要。

公开号为CN102240815A的专利申请公开了一种植物提取液还原制备纳米银颗粒的方法及其应用；其制备方法采用天然植物菊花、金银花或槐花米的提取液为还原剂，与硝酸银水溶液中的Ag+反应，将Ag+还原成单质银纳米颗粒；该方法工艺简单，反应条件温和，不需要除硝酸银以外的添加剂，利用价格低廉容易获取的植物提取液为还原剂，对环境友好；本发明制备得到粒径更小，在水溶液中具有良好分散性和稳定性的纳米银颗粒，加入了具有抗菌消炎作用的中草药成分，具有消毒杀菌、抑菌、安全、无毒、无刺激等特点。可直接提供在各种皮肤科、外科细菌感染或医疗器械和化妆品中的杀菌抑菌应用。

公开号为CN105817643A的专利申请公开了一种用人参提取皂甙后废弃物制备纳米粒子的方法。是在温和条件下，采用人参提取皂甙后的废弃物，快速将Ag⁺、Au³⁺分别还原成银纳米颗粒和金纳米颗粒。主要步骤：首先清洗人参提取皂甙废弃物，烘干除去残留醇类，收集过筛干品；用无菌水煮提处理后药渣，过滤后合并滤液并离心；取离心后的提取液与无菌水混合，向反应体系中添加氯金酸或硝酸银溶液，在60-80℃下水浴摇床中发生还原反应，反应结束后离心收集纳米粒子。本发明的工艺简单，成本低廉、反应迅速，环境友好，所制得的产品在水溶液中具有很好的分散性和稳定性，容易形成金属纳米颗粒溶胶。该方法可提高中药药渣资源化综合利用附加值。

八正合剂主要成分有瞿麦、车前子(炒)、萹蓄、大黄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草。在制备过程中，药材经过提取等多步工艺后，残留的药渣中尚有其他具有活性成分未被利用，造成较大的资源浪费，是否可以将其应用于银纳米颗粒的制备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法及其应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法，其特征在于所用还原剂为八正合剂生产过程中的废渣提取液。

优选的所述八正合剂生产过程中的废渣提取液为水提液或醇提液。

所述八正合剂主要成分有瞿麦、车前子(炒)、萹蓄、大黄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草。

所述八正合剂按照以下方法制备而成：以上九味，车前子用25％乙醇浸渍，收集浸渍液。大黄用50％乙醇作溶剂，浸渍24小时后进行渗漉，收集渗漉液，减压回收乙醇；其余瞿麦等七味加水煎煮三次，煎液滤过，滤液合并，滤液浓缩至约1300ml，与浸渍液、渗漉液合并，静里，滤过，滤液浓缩至近1000m1；加人苯甲酸钠3g，加水至1000m1，搅匀，分装，即得。

所述八正合剂生产过程产生的废渣提取液所用原料为：车前子浸渍后药渣和/或大黄醇提后药渣和/或瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣的组合。

优选的，用于制备银纳米颗粒的废渣为八正合剂生产过程产生的废渣，并按照如下重量份的配比组成：车前子浸渍后药渣10-30份，大黄醇提后药渣20-70份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣150-250份。

进一步优选的，所述用于制备银纳米颗粒的废渣为八正合剂生产过程产生的废渣，并按照如下重量份的配比组成：车前子浸渍后药渣25份，大黄醇提后药渣40份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣185份。

本发明中所述药渣均为湿度≤30％。

优选的，所述一种银纳米颗粒的制备方法，按照以下方法制成：

步骤⑴，按比例准确称取药渣粉末适量，加入10倍超纯水，超声提取4小时，过滤得药渣水提液；

步骤⑵，向上述溶液中加入0.01mol/L的硝酸银溶液适量，室温条件下(25℃)超声反应，取反应悬浮液离心，弃上清液取沉淀，用超纯水洗涤3次，收集沉淀，冷冻干燥12h。

按照本发明的制备方法制得的银纳米颗粒在抑制细菌中的应用。

所述细菌优选为大肠埃希菌和/或金黄色葡萄球菌。

本发明有益效果是：

本发明以废弃的药渣制备银纳米颗粒，制备条件温和，室温条件下，即25℃便可制备，不需要苛刻的高温作为反应条件，文献已经报道的制备温度为60-80℃。本发明制备工艺简单、能耗较低，更加有利于工业化生产。制备过程只有药渣水提液和硝酸银溶液，不添加额外的化学试剂及有机溶剂，操作简便。所得的银纳米颗粒粒径均一、有良好的稳定性，同时具有较高的抗菌活性，是一类新型的抗菌试剂。本方法提供了一种八正合剂制备过程中产生的废弃物再利用的新方法，可实现资源的最大化利用，提高中药药渣资源化综合利用的价值。

附图说明

图1为本发明实施的银纳米粒子的透射电镜图。

具体实施方式

以下是本发明内容的具体实施例，用于阐述本申请文件中所要解决技术问题的技术方案，有助于本领域技术人员理解本发明内容，但本发明技术方案的实现并不限于这些实施例。

实施例1八正合剂生产过程产生的废渣制备方法

原料组成(按照以下重量份的原料配比)：

八正合剂配方：瞿麦118份、车前子(炒)118份、萹蓄118份、大黄118份、滑石118份、川木通118份、栀子118份、甘草118份、灯芯草59份

车前子用25％乙醇浸渍，收集浸渍后药渣，烘干至湿度≤30％，粉碎至粉末状备用；

大黄用50％乙醇作溶剂，浸渍24小时后进行渗漉，收集渗漉液，收集渗漉后的药渣，烘干至湿度≤30％，粉碎至粉末状备用；

瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材七味加水煎煮三次，煎液滤过，收集水提后的药渣，烘干至湿度≤30％，粉碎至粉末状备用。

实施例2用于制备银纳米颗粒的废渣制备

将实施例1中制得药渣按照如下重量份的配比组成：车前子浸渍后药渣10份，大黄醇提后药渣70份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣150份制得药渣组合物。

实施例3用于制备银纳米颗粒的废渣制备

将实施例1中制得药渣按照如下重量份的配比组成：车前子浸渍后药渣30份，大黄醇提后药渣20份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣250份制得药渣组合物。

实施例4用于制备银纳米颗粒的废渣制备

将实施例1中制得药渣按照如下重量份的配比组成：车前子浸渍后药渣25份，大黄醇提后药渣40份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣185份制得药渣组合物。

实施例5银纳米颗粒的制备方法

按照实施例1方法得到八正合剂生产过程产生的废渣；

按照实施例2方法得到用于制备银纳米颗粒的废渣

按照以下方法制成：

实施例6银纳米颗粒的制备方法

按照实施例1方法得到八正合剂生产过程产生的废渣；

按照实施例3方法得到用于制备银纳米颗粒的废渣

按照以下方法制成：

实施例7银纳米颗粒的制备方法

按照实施例1方法得到八正合剂生产过程产生的废渣；

按照实施例4方法得到用于制备银纳米颗粒的废渣

按照以下方法制成：

实施例8：利用八正合剂生产过程中废弃的药渣制备银纳米颗粒

取八正合剂生产过程中废弃的药渣在60℃下烘干，粉碎至粉末状备用。准确称取药渣5g，加入10倍超纯水超声提取4小时，过滤得药渣水提液，向上述溶液中加入0.01mol/L的硝酸银溶液50mL，室温条件下(25℃)超声反应，可以看到反应混合液的颜色逐步加深变为褐色溶液，紫外可见光谱检测到反应混合液在410nm处有强的吸收峰，这是银纳米颗粒的特征吸收峰，表明已经生成银纳米颗粒。反应进行5小时后，将其在9000r/min转速下离心30min，弃上清液取沉淀，用超纯水洗涤3次，收集沉淀，冷冻干燥12h。用透射电镜观察所得银纳米颗粒的形貌，可以看出为近球形，粒径分布在25-30nm。

实施例9：本发明的抗菌应用

一、实验材料

1、本发明(按照实施例8制备)

2、供试菌种大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcusaureus均由陕西中医药大学陕西省中药资源产业化协同创新中心提供。

二、本发明对大肠埃希菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌活性

1最低抑菌浓度(MIC)的测定

超净工作台上，取少许活化的菌体置于生理盐水试管中，摇匀，制备成1×105cfu/mL的菌悬液备用。最低抑菌浓度(MIC)的测定是采用2倍稀释法。称取一定量的八正合剂银纳米颗粒、化学法制银纳米颗粒，用无菌水进行配制，使其最终的浓度为4000μg/mL，并且依次稀释为2000μg/mL、1000μg/mL、500μg/mL、250μg/mL、100μg/mL、50μg/mL、25μg/mL；将待测的药液分别加入96孔板上，每孔中加入50μL的药液与50μL制备好的菌悬液，每个样品重复3次，每次都加有无菌水100μL阴性对照和100μL菌液作为阳性对照。将96孔板置于37℃的烘箱培养24h后观察。以不产生浑浊的孔所对应的最低浓度为该药液对该菌的最低抑菌浓度。

2最小杀菌浓度(MBC)的测定

在得到MIC的结果后，吸取MIC、2×MIC、4×MIC、8×MIC，4个孔中的培养物各10μL加90μL的LB液体培养基，每个样品重复3次，每次伴有阴性对照和阳性对照。将其置于37℃的烘箱中培养24h，观察结果。无菌生长的最低浓度为该药液对该菌的最小杀菌浓度。

表1：本发明E.coli、S.aureus抗菌活性结果(μg/mL)

结果显示，本发明对于大肠杆菌的最低抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为100μg/mL和250μg/mL，对于金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为250μg/mL和500μg/mL，对两种细菌均具有很好的抗菌效果，因此作为一种抗菌制剂具有较好的工业应用前景。相对于公开号为CN102240815A的专利文献中的抑菌制剂，本发明的抗菌效果更好，所需的浓度更低(CN102240815A中所需用量为1g)，同时本发明采用的原料为中药药渣更加便宜易得。

Claims

1.一种采用中药药渣制备银纳米颗粒的方法，其特征在于所用还原剂为八正合剂生产过程中的药渣提取液；

所述八正合剂配方：瞿麦118份、炒车前子118份、萹蓄118份、大黄118份、滑石118份、川木通118份、栀子118份、甘草118份、灯芯草59份；所述八正合剂生产过程产生的药渣提取液所用原料为：炒车前子浸渍后药渣、大黄醇提后药渣、瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草以及灯芯草7味药材水提后药渣的组合；

所述制备银纳米颗粒的方法：

步骤⑵，向上述药渣水提液中加入0.01mol/L 的硝酸银溶液适量，室温条件下超声反应，取反应悬浮液离心，弃上清液取沉淀，用超纯水洗涤3次，收集沉淀，冷冻干燥12 h。

2.根据权利要求1所述制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述八正合剂按照以下方法制备而成：炒车前子用25%乙醇浸渍，收集浸渍液；大黄用50%乙醇作溶剂，浸渍24小时后进行渗漉，收集渗漉液，减压回收乙醇；其余七味加水煎煮三次，煎液滤过，滤液合并，滤液浓缩至约1300ml，与浸渍液、渗漉液合并，静置，滤过，滤液浓缩至近1000m1；加入苯甲酸钠3g，加水至1000m1，搅匀，分装，即得。

3.根据权利要求2所述制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述用于制备银纳米颗粒的药渣为八正合剂生产过程产生的药渣，并按照如下重量份的配比组成：炒车前子浸渍后药渣10-30份，大黄醇提后药渣20-70份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣150-250份。

4.根据权利要求3所述制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述用于制备银纳米颗粒的药渣为八正合剂生产过程产生的药渣，并按照如下重量份的配比组成：炒车前子浸渍后药渣25份，大黄醇提后药渣40份，瞿麦、萹蓄、滑石、川木通、栀子、甘草、灯芯草7味药材水提后药渣185份。

5.根据权利要求1-4任一项所述方法制备得到的银纳米颗粒在抑制细菌中的应用。

6.根据权利要求5所述银纳米颗粒在抑制细菌中的应用，其特征在于细菌种类为大肠埃希菌和/或金黄色葡萄球菌。