[发明专利]紫磷及基于其的二维纳米片的抗菌应用

说明书

本发明公开了紫磷及基于其的二维纳米片的抗菌应用，属于生物医药制备技术领域。本发明首次揭示了紫磷块体及紫磷纳米片具备优异的抗菌性能，无需修饰，单纯的紫磷原材料就具有优异的抗菌性能，能够很好地应用于抗菌剂的制备，没有抗生素耐药性的问题。本发明通过细菌实验证实，在针对两种常见病原体(即大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)进行一系列抗菌测试后，紫磷比黑磷具有更高的抗菌活性。

技术领域

本发明属于生物医药制备技术领域，涉及一种杀菌试剂，具体涉及紫磷及基于其的二维纳米片的抗菌应用。

背景技术

随着抗生素耐药性的全球蔓延，寻找能够避免抗生素耐药性的新抗生素对抗菌药物研究提出了前所未有的挑战。近年来，对非抗生素抗菌物质的研究已成为科学研究的热点和发展方向。抗菌纳米材料被认为是一种很有前途的材料，是一种克服细菌耐药性问题的策略。

二维磷(例如，黑磷)是一种抗菌剂，由于其高的病原体消除效率、生物安全性和按需降解性，其在抗菌相关领域吸引了越来越多的兴趣。然而，黑磷在被剥离成黑磷纳米片后稳定性很差，而使用修饰剂，往往存在步骤复杂，处理麻烦，成本高等问题。

紫磷，是一种层状结构的磷的同素异形体。在2019年底，首次被合成宏观单晶。且紫磷已经被证明是比黑磷还要稳定的磷的同素异形体，紫磷可被剥离成二维纳米片——紫磷烯，也被证明比黑磷二维纳米片更加稳定。但是，目前紫磷及紫磷烯在抗菌方面没有任何研究。

发明内容

本发明的目的在于提供紫磷及基于其的二维纳米片的抗菌应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了紫磷或紫磷二维纳米片作为抗菌剂的应用。

优选地，紫磷或紫磷二维纳米片完全杀死10⁷的菌的有效最低浓度为1mg/mL。

优选地，所述的抗菌剂为在光照协同作用下抗菌效果增强的抗菌剂。

进一步优选地，所述光照条件为LED白光。

本发明还公开了紫磷或紫磷二维纳米片在制备抗菌剂中的应用。

优选地，所述的抗菌剂为在光照协同作用下抗菌效果增强的抗菌剂。

进一步优选地，所述光照条件为LED白光。

发明还公开了一种抗菌剂，由紫磷或紫磷二维纳米片制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明首次揭示了紫磷块体及紫磷纳米片具备优异的抗菌性能，无需修饰，单纯的紫磷原材料就具有优异的抗菌性能，能够很好地应用于抗菌剂的制备，没有抗生素耐药性的问题。本发明通过细菌实验证实，在针对两种常见病原体(即大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)进行一系列抗菌测试后，紫磷块体及纳米片比黑磷具有更高的抗菌活性。此外，体内小鼠实验证明紫磷可以加速伤口愈合并具有抗感染能力。这项研究提供了一种新型的2D抗菌剂来对抗病原体，并提出了预防细菌耐药性的新方向。

附图说明

图1为剥离后的紫磷原子力显微镜图；

图2为块状黑磷和紫磷的大肠杆菌存活率对比；

图3为紫磷二维纳米片(VPNS)和黑磷二维纳米片(BPNS)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率对比；

图4为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在VPNS样品处理前(对照)和处理后的透射电子显微镜(TEM)图；

图5为在黑暗、自然光和LED白光下紫磷二维纳米片对大肠杆菌的抗菌率；

图6为未处理、经BP、VP和VPNS处理后，肉眼观察小鼠伤口(左)图片及伤口闭合率(右)随时间的变化。