[发明专利]一种负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体的制备方法与应用，所述制备方法包括：(1)制备脱铁乳铁蛋白溶液；(2)往脱铁乳铁蛋白溶液中加入四氯金酸，并调节溶液的pH至碱性，之后水浴加热，得到以脱铁乳铁蛋白为模板原位合成的金纳米簇；(3)将原位合成有金纳米簇的脱铁乳铁蛋白调节pH至酸性，之后水浴加热，得到负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体。本发明采用乳铁蛋白作为模板合成金纳米簇，并将负载金纳米簇的乳铁蛋白转化为纤维聚集体，利用纤维聚集体包裹细菌及能够与细胞膜相互作用的特性，实现金纳米簇和纤维聚集体的协同抗菌作用,所制得的材料在食品直接接触抗菌材料领域具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及金纳米簇技术领域，特别是涉及一种负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体的制备方法与应用。

背景技术

微生物是引起食物腐败变质的主要因素，在食物直接接触材料中添加抗菌材料可以有效延缓食物腐败，减少致病菌引起的食源性疾病。这不仅要求抗菌材料能抑制微生物生长，而且要求抗菌材料具有较高的生物安全性，能够保证不易引起耐药性。人们对于新型抗菌材料的需求日益增加，近来纳米材料研究报道较多，但是如同银、铜及其它金属氧化物等纳米颗粒，尽管具备一定的抗菌特性，但对于人体有一定的毒性，不适宜制成食品接触用抗菌材料。

金是一种惰性贵金属，性质稳定，不易分解为离子，相对安全性更高。金纳米簇是由几个到几十个金原子组成的团簇结构。由于金纳米簇的量子尺寸效应，其失去传统金纳米颗粒的局部表面等离子体共振特性，但研究发现金纳米簇具有氧化酶和过氧化物酶催化活性，金纳米簇进入细胞后诱导ROS产出增加，因此金纳米簇具备一定的抗菌特性。公开号为CN111658758A的中国发明专利文献公开了一种抗菌金纳米簇及其制备方法与应用，采用一种抗菌多肽制备具有抗菌功能的金纳米簇。但是该技术方案通过化学合成产生的抗菌多肽在应用到食品接触材料中时，从经济性和安全性方面来看都不具备优势。公开号为CN107971481A的中国发明专利文献公开了具有抗菌活性的金纳米簇及其制备方法和应用，金纳米簇由巯基配体修饰，包括巯基修饰季胺盐、巯基修饰穿膜肽和巯基嘧啶。但是巯基配体本身有一定毒性的，限制了其在食品接触材料中的应用。因此亟待开发一种配体安全性高、满足食品接触级别的新型金纳米簇抗菌材料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体的制备方法与应用，采用乳铁蛋白作为模板原位合成金纳米簇，并将负载金纳米簇的乳铁蛋白转化为纤维聚集体，利用纤维聚集体包裹细菌及与细胞膜相互作用的特性，实现金纳米簇和纤维聚集体的协同抗菌作用，在食品直接接触抗菌材料领域具有广阔应用前景。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备脱铁乳铁蛋白溶液；

(2)往步骤(1)制得的脱铁乳铁蛋白溶液中加入四氯金酸，并调节溶液的pH至碱性，之后水浴加热，得到以脱铁乳铁蛋白作为模板的原位合成的金纳米簇；

(3)将步骤(2)制得的金纳米簇进行透析，透析完成后调节溶液的 pH至酸性，之后水浴加热，得到负载金纳米簇的抗菌乳铁蛋白纤维聚集体。

作为上述方案的进一步改进，所述步骤(1)包括：称取0.8g天然乳铁蛋白于玻璃瓶中，加入10mL蒸馏水，充分搅拌溶解；将充分搅拌溶解后的乳铁蛋白溶液注入透析袋中，并将透析袋置于柠檬酸溶液中，在室温下透析2～3d，当透析袋中的溶液由红褐色变为无色时，将柠檬酸溶液更换为蒸馏水，并调节乳铁蛋白溶液的pH至中性；最后利用蒸馏水将透析后的乳铁蛋白溶液进行稀释，使其终浓度为40mg/mL，得到脱铁后的乳铁蛋白溶液。