一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料及其制备方法和用途。所述制备方法主要包括：首先，将钌配合物插层水滑石层间，然后，在水滑石表面吸附银纳米颗粒。所述的纳米材料由于插层的钌配合物具有光动力活性，受到相应波长光激发后可产生活性氧自由基杀灭细菌，而嵌插后其发光效率亦得到增强；水滑石表面负载的银纳米颗粒，不仅具有良好的杀菌效果，还能进一步增强钌配合物的光动力活性。所述的纳米材料将多种抗菌机理集合，具有抗菌活性高、生物相容性好、稳定性好等特点。材料的制备过程简单、造价低廉。

A ruthenium complex with nanometer silver type nano hydrotalcite composite material and a preparation method thereof.

The invention discloses a ruthenium complex with nanometer silver type nano hydrotalcite composite material and its preparing method and use. The preparation method mainly includes: firstly, the ruthenium complexes intercalated LDHs, then adsorbed on the hydrotalcite surface of silver nanoparticles. The nano material due to intercalation of ruthenium complexes with photodynamic activity, by the corresponding wavelength of light excitation can produce reactive oxygen free radicals to kill bacteria, and inserted after the luminous efficiency has been enhanced; silver nanoparticles loaded hydrotalcite surface, not only has good sterilization effect, but also further enhance the Ru with the photodynamic activity. The nanometer material combines a variety of antibacterial mechanisms and has the advantages of high antibacterial activity, good biocompatibility and good stability. The preparation process of the material is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料及其制备方法和用途
本专利技术涉及光动力抑菌
，具体涉及一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料及其制备方法和用途。
技术介绍
致病菌对人类健康威胁很大，通过致病菌传染导致的传染性疾病每年会致使一百多万人死亡，更为严重的是，通过致病菌传染的疾病，约三分之一会出现全球性感染或死亡等情况，其原因主要是由于致病菌不断增强的耐药性使得抑菌药物治疗变得缓慢甚至无效。因而，新型抑菌试剂的发展是必要的，这些新试剂的出现有可能改变传统的抑菌模式。在过去的几十年中，许多抑菌型纳米材料已被广泛研究，并且其抗菌机制也被逐步阐明。钌配合物因具有较好的稳定性，较强的荧光敏感性和氧化还原能力而被视为一种性能优良的荧光试剂，可广泛应用于光催化剂、光敏试剂、电化学发光感受器和抗癌试剂等领域中。钌配合物的作用机理并不复杂，一般是在光激发下，通过能量或者电子转移使光能量从钌配合物转移到氧气中，产生活性氧。钌配合物是一种潜在的具有定位和可控制光动力治疗方式的候选药物，可应用于治疗由致病微生物引起的疾病。当使用钌配合物作为抗菌试剂时，其可通过靶向剪切或者氧化还原破坏病原微生物的细胞壁，进一步破坏遗传物质，由于其独特性能，对于含钌配合物的抗菌试剂，也越来越受到人们的青睐。众所周知，银具有很强的广谱杀菌能力，可利用银来抗菌消毒。伴随着纳米技术的兴起，纳米银因其优越的抗菌能力，能有效防止致病菌产生耐药性，已逐渐成为替代传统抗生素等抑菌剂的新一代抗菌剂，具有广阔的应用前景。目前使用的纳米银颗粒(AgNPs)通常是通过化学法合成的，以AgNO3为原料，加入还原剂如硼氢化钠(NaBH4)、水合肼(N2H4·H2O)等，另外进一步添加聚乙二醇或者柠檬酸三钠等稳定剂，以稳定银纳米颗粒的形态。水滑石是一类外部具有刚性结构的氢氧化物，内部填充阴离子的阴离子型层状化合物，其特殊的层状结构，不仅能保护内部结构，而且内部填充的阴离子具有可替换性，可插入各种阴离子，是一种优良的分子容器。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料，其具有抑菌和杀菌的活性。本专利技术的目的之二是提供所述钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料的制备方法，该制备方法能降低成本、提高产品稳定性。本专利技术的目的之三是提供所述钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料的应用，所述应用是在制备杀灭或抑制微生物的物质中的用途。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料，其特征在于，所述纳米材料包括：水滑石、钌配合物和银纳米颗粒。优选地，所述钌配合物嵌插于所述水滑石板层间，所述银纳米颗粒吸附在所述水滑石表面。优选地，所述钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料的粒径尺寸为20～500nm，优选为30～300nm，更优选为50～150nm。本专利技术中所用的术语“水滑石”与所属领域普通技术人员所通常理解的“水滑石”相同。水滑石的化学式通常表示为[MII1-xMIIIx(OH)2]x+[Ym-x/m]x-·nH2O，其中，MII是二价金属阳离子，MIII是三价金属阳离子，Ym-是内部阴离子。根据本专利技术，在一个优选方式中，所述水滑石中的MII选自Mg2+，Ni2+，Co2+，Zn2+或Cu2+等，优选为Mg2+；MIII选自Al3+，Cr3+，Fe3+或Sc3+等，优选为Al3+；Ym-选自NO3-，Cl-，SO42-，PO43-，C6H4(COO)22-等，优选为NO3-。根据本专利技术，在一个优选方式中，所述水滑石中的二价金属阳离子(MII)和三价金属阳离子(MIII)的摩尔比为1～5，优选为1.6～4.5，进一步优选为2～3。根据本专利技术，在一个优选方式中，所述水滑石的粒径尺寸为20～500nm，优选为30～300nm，更优选为50～150nm。本专利技术中所用的术语“钌配合物”与所属领域普通技术人员所通常理解的“钌配合物”相同，是由钌为中心原子或离子，与围绕其的配位体完全或部分通过配位键结合而形式的化合物。根据本专利技术，所述钌配合物中的配位体至少有一个为阴离子配体，使所述钌配合物在适当的pH条件下成为阴离子，能通过离子交换的方式，替换水滑石中的部分或全部Ym-，从而形成钌配合物嵌插的水滑石材料。所述钌配合物可以是例如：Ru(H2dcbpy)(CO)2Cl2，Ru(H2dcbpy)2Cl2，Ru(H2dcbpy)2Br2，Ru(H2dcbpy)2(dcbpy)，[Ru(H2dcbpy)3]Cl2，Ru(H2dcbpy)2(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(CO)2Br2，Ru(H2dcbpy)(CO)2I2，Ru(H2dcbpy)(CO)2(SCN)2，Ru(H2dcbpy)2I2，[Ru(H2dcbpy)3]Br2，[Ru(H2dcbpy)3]I2，Ru(H2dcbpy)(bpy)Cl2，Ru(H2dcbpy)(bpy)Br2，Ru(H2dcbpy)(bpy)I2，Ru(H2dcbpy)(bpy)(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(dcbpy)(bpy)，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]Cl2，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]Br2，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]I2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)Cl2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)Br2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)I2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(dcbpy)(dmbpy)，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]Cl2，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]Br2，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]I2，其中，H2dcbpy代表4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶，dcbpy代表4,4’-二羧基-2,2’-联吡啶，bpy代表2,2’-联吡啶，dmbpy代表4,4’-二甲基-2,2’-联吡啶(参见J.Chem.Soc.,DaltonTrans.,2000,2745–2752)。所述缩写在本专利技术中通用。在一个优选方式中，所述钌配合物嵌插水滑石板层间，其在板层间规则排列。在一个优选方式中，所述钌配合物具有350～600nm的激发光谱，能够发出500～1000nm的光。在本专利技术的一个具体实施方式中，所述钌配合物为[Ru(H2dcbpy)3]Cl2(参考文献J.Chem.Soc.,DaltonTrans.,2000,2745–2752)，其可以通过商购获得，也可以采用所述文献中记载的方法或者本领域已知的制备方法制备获得。例如：在氮气保护环境下，将4,4’-二羧酸-2,2’联吡啶和三水合三氯化钌溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，回流反应，随后加入氢氧化钠，继续回流反应，待反应完成后，冷却至室温，经洗涤、重结晶得到晶体，将晶体溶解于水中，调体系pH至2-3，低温冷冻12-36h，得到的沉淀用pH为2-3的水洗涤，干燥后即可制备得到所述的钌配合物。本专利技术中所用的术语“银纳米颗粒”与所属领域普通技术人员所通常理解的“银纳米颗粒”相同。银纳米颗粒可采用本领域已知的各种制备方法制备获得，例如，在本专利技术的一个具体实施方式中，采用如下的制备方法：取一定量硝酸银和柠檬酸三钠于3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料，其特征在于：其包括水滑石、钌配合物和银纳米颗粒。优选地，所述钌配合物嵌插于所述水滑石板层间，所述银纳米颗粒吸附在所述水滑石表面。优选地，所述钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料的粒径尺寸为20～500nm，优选为30～300nm，更优选为50～150nm。

【技术特征摘要】
1.一种钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料，其特征在于：其包括水滑石、钌配合物和银纳米颗粒。优选地，所述钌配合物嵌插于所述水滑石板层间，所述银纳米颗粒吸附在所述水滑石表面。优选地，所述钌配合物联合纳米银复合水滑石型纳米材料的粒径尺寸为20～500nm，优选为30～300nm，更优选为50～150nm。2.如权利要求1所述的纳米材料，其特征在于，所述钌配合物中的配位体至少有一个为阴离子配体，使所述钌配合物在适当的pH条件下成为阴离子。优选地，所述钌配合物选自：Ru(H2dcbpy)(CO)2Cl2，Ru(H2dcbpy)2Cl2，Ru(H2dcbpy)2Br2，Ru(H2dcbpy)2(dcbpy)，[Ru(H2dcbpy)3]Cl2，Ru(H2dcbpy)2(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(CO)2Br2，Ru(H2dcbpy)(CO)2I2，Ru(H2dcbpy)(CO)2(SCN)2，Ru(H2dcbpy)2I2，[Ru(H2dcbpy)3]Br2，[Ru(H2dcbpy)3]I2，Ru(H2dcbpy)(bpy)Cl2，Ru(H2dcbpy)(bpy)Br2，Ru(H2dcbpy)(bpy)I2，Ru(H2dcbpy)(bpy)(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(dcbpy)(bpy)，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]Cl2，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]Br2，[Ru(H2dcbpy)2(bpy)]I2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)Cl2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)Br2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)I2，Ru(H2dcbpy)(dmbpy)(SCN)2，Ru(H2dcbpy)(dcbpy)(dmbpy)，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]Cl2，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]Br2，[Ru(H2dcbpy)2(dmbpy)]I2，其中，H2dcbpy代表4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶，dcbpy代表4,4’-二羧基-2,2’-联吡啶，bpy代表2,2’-联吡啶，dmbpy代表4,4’-二甲基-2,2’-联吡啶。优选地，所述钌配合物具有350～600nm的激发光谱，能够发出500～1000nm的光。3.如权利要求1或2所述的纳米材料，其特征在于：所述水滑石[MII1-xMIIIx(OH)2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴允昆，刘晓林，肖方南，肖越，赵艳和，陈方满，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35