本發(fā)明涉及光動力抑菌技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

致病菌對人類健康威脅很大，通過致病菌傳染導(dǎo)致的傳染性疾病每年會致使一百多萬人死亡，更為嚴(yán)重的是，通過致病菌傳染的疾病，約三分之一會出現(xiàn)全球性感染或死亡等情況，其原因主要是由于致病菌不斷增強(qiáng)的耐藥性使得抑菌藥物治療變得緩慢甚至無效。因而，新型抑菌試劑的發(fā)展是必要的，這些新試劑的出現(xiàn)有可能改變傳統(tǒng)的抑菌模式。在過去的幾十年中，許多抑菌型納米材料已被廣泛研究，并且其抗菌機(jī)制也被逐步闡明。

釕配合物因具有較好的穩(wěn)定性，較強(qiáng)的熒光敏感性和氧化還原能力而被視為一種性能優(yōu)良的熒光試劑，可廣泛應(yīng)用于光催化劑、光敏試劑、電化學(xué)發(fā)光感受器和抗癌試劑等領(lǐng)域中。釕配合物的作用機(jī)理并不復(fù)雜，一般是在光激發(fā)下，通過能量或者電子轉(zhuǎn)移使光能量從釕配合物轉(zhuǎn)移到氧氣中，產(chǎn)生活性氧。釕配合物是一種潛在的具有定位和可控制光動力治療方式的候選藥物，可應(yīng)用于治療由致病微生物引起的疾病。當(dāng)使用釕配合物作為抗菌試劑時，其可通過靶向剪切或者氧化還原破壞病原微生物的細(xì)胞壁，進(jìn)一步破壞遺傳物質(zhì)，由于其獨(dú)特性能，對于含釕配合物的抗菌試劑，也越來越受到人們的青睞。

眾所周知，銀具有很強(qiáng)的廣譜殺菌能力，可利用銀來抗菌消毒。伴隨著納米技術(shù)的興起，納米銀因其優(yōu)越的抗菌能力，能有效防止致病菌產(chǎn)生耐藥性，已逐漸成為替代傳統(tǒng)抗生素等抑菌劑的新一代抗菌劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前使用的納米銀顆粒(AgNPs)通常是通過化學(xué)法合成的，以AgNO₃為原料，加入還原劑如硼氫化鈉(NaBH₄)、水合肼(N₂H₄·H₂O)等，另外進(jìn)一步添加聚乙二醇或者檸檬酸三鈉等穩(wěn)定劑，以穩(wěn)定銀納米顆粒的形態(tài)。

水滑石是一類外部具有剛性結(jié)構(gòu)的氫氧化物，內(nèi)部填充陰離子的陰離子型層狀化合物，其特殊的層狀結(jié)構(gòu)，不僅能保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且內(nèi)部填充的陰離子具有可替換性，可插入各種陰離子，是一種優(yōu)良的分子容器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料，其具有抑菌和殺菌的活性。

本發(fā)明的目的之二是提供所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的制備方法，該制備方法能降低成本、提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的之三是提供所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的應(yīng)用，所述應(yīng)用是在制備殺滅或抑制微生物的物質(zhì)中的用途。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料，其特征在于，所述納米材料包括：水滑石、釕配合物和銀納米顆粒。

優(yōu)選地，所述釕配合物嵌插于所述水滑石板層間，所述銀納米顆粒吸附在所述水滑石表面。

優(yōu)選地，所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的粒徑尺寸為20～500nm，優(yōu)選為30～300nm，更優(yōu)選為50～150nm。

本發(fā)明中所用的術(shù)語“水滑石”與所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解的“水滑石”相同。水滑石的化學(xué)式通常表示為[M^II_1-xM^III_x(OH)₂]^x+[Y^m-_x/m]^x-·nH₂O，其中，M^II是二價金屬陽離子，M^III是三價金屬陽離子，Y^m-是內(nèi)部陰離子。

根據(jù)本發(fā)明，在一個優(yōu)選方式中，所述水滑石中的M^II選自Mg²⁺，Ni²⁺，Co²⁺，Zn²⁺或Cu²⁺等，優(yōu)選為Mg²⁺；M^III選自Al³⁺，Cr³⁺，F(xiàn)e³⁺或Sc³⁺等，優(yōu)選為Al³⁺；Y^m-選自NO₃^-，Cl^-，SO₄^2-，PO₄^3-，C₆H₄(COO)₂^2-等，優(yōu)選為NO₃^-。

根據(jù)本發(fā)明，在一個優(yōu)選方式中，所述水滑石中的二價金屬陽離子(M^II)和三價金屬陽離子(M^III)的摩爾比為1～5，優(yōu)選為1.6～4.5，進(jìn)一步優(yōu)選為2～3。

根據(jù)本發(fā)明，在一個優(yōu)選方式中，所述水滑石的粒徑尺寸為20～500nm，優(yōu)選為30～300nm，更優(yōu)選為50～150nm。

本發(fā)明中所用的術(shù)語“釕配合物”與所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解的“釕配合物”相同，是由釕為中心原子或離子，與圍繞其的配位體完全或部分通過配位鍵結(jié)合而形式的化合物。

根據(jù)本發(fā)明，所述釕配合物中的配位體至少有一個為陰離子配體，使所述釕配合物在適當(dāng)?shù)膒H條件下成為陰離子，能通過離子交換的方式，替換水滑石中的部分或全部Y^m-，從而形成釕配合物嵌插的水滑石材料。

所述釕配合物可以是例如：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’-聯(lián)吡啶，dcbpy代表4,4’-二羧基-2,2’-聯(lián)吡啶，bpy代表2,2’-聯(lián)吡啶，dmbpy代表4,4’-二甲基-2,2’-聯(lián)吡啶(參見J.Chem.Soc.,Dalton Trans.,2000,2745–2752)。所述縮寫在本發(fā)明中通用。

在一個優(yōu)選方式中，所述釕配合物嵌插水滑石板層間，其在板層間規(guī)則排列。

在一個優(yōu)選方式中，所述釕配合物具有350～600nm的激發(fā)光譜，能夠發(fā)出500～1000nm的光。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，所述釕配合物為[Ru(H₂dcbpy)₃]Cl₂(參考文獻(xiàn)J.Chem.Soc.,Dalton Trans.,2000,2745–2752)，其可以通過商購獲得，也可以采用所述文獻(xiàn)中記載的方法或者本領(lǐng)域已知的制備方法制備獲得。例如：在氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境下，將4,4’-二羧酸-2,2’聯(lián)吡啶和三水合三氯化釕溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，回流反應(yīng)，隨后加入氫氧化鈉，繼續(xù)回流反應(yīng)，待反應(yīng)完成后，冷卻至室溫，經(jīng)洗滌、重結(jié)晶得到晶體，將晶體溶解于水中，調(diào)體系pH至2-3，低溫冷凍12-36h，得到的沉淀用pH為2-3的水洗滌，干燥后即可制備得到所述的釕配合物。

本發(fā)明中所用的術(shù)語“銀納米顆?！迸c所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解的“銀納米顆?！毕嗤?/p>

銀納米顆?？刹捎帽绢I(lǐng)域已知的各種制備方法制備獲得，例如，在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，采用如下的制備方法：取一定量硝酸銀和檸檬酸三鈉于35℃恒溫條件下，溶解于超純水中，并在劇烈攪拌條件下，滴加硼氫化鈉，靜置一段時間直至NaBH₄消耗完全，即得到銀納米顆粒。

根據(jù)本發(fā)明，在一個優(yōu)選方式中，所述銀納米顆粒的粒徑尺寸為1～30nm，優(yōu)選為1～15nm，進(jìn)一步優(yōu)選為2～10nm，還優(yōu)選為3～5nm。

優(yōu)選地，所述釕配合物與水滑石的質(zhì)量比為1:0.5～3，優(yōu)選為1:0.75～1.25，例如：1:0.75，1:0.8，1:0.85，1:0.9，1:0.95，1:1，1:1.05，1:1.1，1:1.15，1:1.2，1:1.25等等。

優(yōu)選地，所述銀納米顆粒與嵌插了釕配合物的水滑石的質(zhì)量比為1:1～70，優(yōu)選為1:10～65，例如1:10，1:20，1:25，1:30，1:35，1:40，1:45，1:50，1:55，1:60，1:65等等。

本發(fā)明的再一個方面是提供所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的制備方法，包括如下步驟：

1)采用離子交換法將釕配合物嵌插入水滑石的板層間；

2)將銀納米顆粒負(fù)載到步驟1)所制備的嵌插了釕配合物的水滑石材料表面，制備得到釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料。

根據(jù)本發(fā)明，所使用的水滑石可以是天然的水滑石，商業(yè)購買的水滑石，或采用本領(lǐng)域已知的各種制備方法制備獲得的水滑石。本領(lǐng)域中水滑石的各種已知制備方法例如：低飽和共沉淀法、高過飽和共沉淀法、水熱合成法、離子交換法、焙燒復(fù)原法、微波晶化法等等。

在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，采用共沉淀法制備水滑石。所述共沉淀法中的溶劑為超純水；優(yōu)選地，所述超純水是除CO₂的，以排除CO₃^2-對金屬鹽沉淀的影響。

根據(jù)本發(fā)明，所述共沉淀法的反應(yīng)溫度為50～100℃，反應(yīng)時間為12～48h，優(yōu)選反應(yīng)溫度為70～80℃，反應(yīng)時間為20～36h，例如可以是在75℃下反應(yīng)24h。

優(yōu)選，所述共沉淀法中，所述水滑石中的二價金屬陽離子(M^II)在混合溶液中的濃度為0.01～1.00mol/L。

優(yōu)選，所述共沉淀反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行的，優(yōu)選地，所述反應(yīng)溶液的pH值為7.1～14，進(jìn)一步優(yōu)選為7.5～11，例如可以是9。優(yōu)選，采用氫氧化鈉、氨水、氫氧化鉀中的一種或幾種來調(diào)節(jié)所述溶液的pH值為堿性。優(yōu)選地，將氫氧化鈉配制成濃度為2～4mol/L使用。

優(yōu)選，所述共沉淀反應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下進(jìn)行，且保持整個反應(yīng)過程中pH值恒定，待反應(yīng)結(jié)束后，離心收集沉淀，例如，可以采用5000rpm離心5min收集沉淀。進(jìn)一步優(yōu)選用超純水洗滌收集的沉淀，例如，用超純水洗滌3次。優(yōu)選洗滌后干燥所述沉淀，例如，于60℃真空干燥24h。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟1)中，優(yōu)選所述離子交換法的反應(yīng)溫度為60～100℃，攪拌時間為12～48h，優(yōu)選反應(yīng)溫度為70～90℃，攪拌時間為20～38h，例如可以是在80℃下反應(yīng)24h或75℃下反應(yīng)36h。

在一個優(yōu)選方式中，在步驟1)中，所述離子交換反應(yīng)在pH7-9的條件下進(jìn)行，例如pH可以是8。

在一個優(yōu)選方式中，步驟1)中，所述離子交換反應(yīng)是在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下進(jìn)行，待反應(yīng)結(jié)束后，洗滌所得產(chǎn)物并干燥。例如，可以將得到的產(chǎn)物用超純水抽濾洗滌3次，并烘干。

根據(jù)本發(fā)明，在步驟2)中，所述負(fù)載的反應(yīng)溫度為10～40℃，反應(yīng)時間為1～10h。例如，在室溫下攪拌反應(yīng)1～4h，優(yōu)選為2h。

在一個優(yōu)選方式中，所述步驟2)中還包括：待反應(yīng)結(jié)束后，將懸浮液離心收集沉淀，進(jìn)一步優(yōu)選洗滌收集的沉淀，之后用水懸浮。例如，經(jīng)8000rpm離心10min收集沉淀，并用超純水洗滌3次后，重新用3mL水懸浮。

本發(fā)明的再一個方面是提供所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的應(yīng)用。

本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料，聯(lián)合了釕配合物的光動力活性和銀的殺菌活性，能夠通過但不限于破壞帶有細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的微生物的細(xì)胞壁的方式，而實(shí)現(xiàn)殺滅相應(yīng)微生物的效果。

所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的應(yīng)用，其特征在于，所述納米材料用于制備殺滅或抑制微生物的試劑或藥物，所述微生物選自細(xì)菌、真菌、立克次體、衣原體、螺旋體。優(yōu)選所述微生物為細(xì)菌。

細(xì)菌選自革蘭氏陰性菌或革蘭氏陽性菌，包括但不限于大腸桿菌、鼠疫桿菌、布氏桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、白喉?xiàng)U菌、百日咳桿菌、麻風(fēng)桿菌、類丹毒桿菌、結(jié)核分枝桿菌、芽孢桿菌、破傷風(fēng)梭菌、肺炎雙球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、霍亂弧菌、幽門螺旋桿菌等。

真菌包括但不限于，念珠菌、毛發(fā)癬菌、表皮癬菌、花斑癬菌、疊瓦癬菌、紅色毛癬菌、石膏樣毛癬菌、孢子絲菌、著色芽生菌等。

立克次體包括但不限于，普氏立克次體、莫氏立克次體、恙蟲病立克次體等。

衣原體包括但不限于，沙眼衣原體、肺炎衣原體、鸚鵡熱肺炎衣原體等。

螺旋體包括但不限于，回歸熱螺旋體、奮森氏螺旋體、梅毒螺旋體、雅司螺旋體、品他螺旋體、鉤端螺旋體等。

優(yōu)選地，所述納米材料是通過本發(fā)明所述制備方法制備得到的。

為了開發(fā)出一種新型的抑菌試劑，并不斷提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和抑菌活性，在本發(fā)明中，采用銀納米顆粒，釕配合物和水滑石為原料，通過自主裝合成了具有雙重抑菌功能的釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明提供的釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料，其中的釕配合物具有光動力活性，受到相應(yīng)波長光激發(fā)后可產(chǎn)生活性氧自由基殺滅微生物，將其嵌插進(jìn)水滑石的板層中后，其發(fā)光效率增強(qiáng)，光動力活性得到進(jìn)一步提高。

水滑石納米顆粒比表面積大，通過在水滑石表面負(fù)載銀納米顆粒，能夠有效的避免銀納米顆粒的堆積聚集，提高銀納米顆粒的穩(wěn)定，維持銀納米顆粒的殺菌活性。

并且銀納米顆粒在水滑石表面呈聚集態(tài)，光吸收能力提高，進(jìn)一步增強(qiáng)了釕配合物的熒光發(fā)光，提高釕配合物的光動力活性，使得所述釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料在銀納米顆粒和釕配合物之間形成了光動力活性的協(xié)同效果。

通過水滑石為載體，嵌插釕配合物并負(fù)載銀納米顆粒，使獲得的復(fù)合材料聯(lián)合了光動力活性和銀的殺菌活性，提供多重機(jī)制的抗菌作用。

另外，水滑石作為載體，可以保持微環(huán)境的穩(wěn)定性，使得所述復(fù)合納米材料穩(wěn)定性好。

2.本發(fā)明提供的釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的制備方法，制備過程簡單、造價低廉。

以下，為方便描述以下發(fā)明內(nèi)容，以“Ag-Ru/LDH”代表釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料；“Mg-Al/LDH”代表二價陽離子為鎂離子，三價陽離子為鋁離子的水滑石；“Ru-LDH”代表釕配合物嵌插水滑石板層間后得到的材料；“AgNPs”代表銀納米顆粒。

附圖說明

圖1為納米材料Ag-Ru/LDH的制備示意圖，及制成后的Ag-Ru/LDH材料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的球形代表銀納米顆粒。

圖2為納米材料Ag-Ru/LDH的紫外吸收光譜圖，其中a代表銀納米顆粒；b代表Ru-LDH；c代表Ag-Ru/LDH。

圖3為納米材料Ag-Ru/LDH的光致激發(fā)光譜圖，其中a代表銀納米顆粒；b代表Ru-LDH；c代表Ag-Ru/LDH。

圖4為納米材料Ag-Ru/LDH的激光粒度動態(tài)光散射圖。

圖5為納米材料Ag-Ru/LDH的透射電鏡圖。

圖6為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌在無菌水與納米材料Ag-Ru/LDH作用下，在光照和無光照孵育1h后涂板生長變化情況，其中a為大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，b為金黃色葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖7為納米材料Ag-Ru/LDH在菌液中的抑菌效果圖。A圖表示大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中1---control；2---無光照下，Ag-Ru/LDH與菌液；3---光照下，Ag-Ru/LDH與菌液。B圖表示金黃色葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I---control；II---光照下，Ag-Ru/LDH與菌液；III---無光照下，Ag-Ru/LDH與菌液。

圖8為大腸桿菌生長曲線，其中a---control、b---425μg/mL、c---850μg/mL、d---1.7mg/mL、e---3.4mg/mL。

圖9為金黃色葡萄球菌生長曲線，其中a---control、b---34μg/mL、c---42μg/mL、d---85μg/mL、e---212μg/mL。

圖10為大腸桿菌在不同材料存在下的生長曲線，其中，a---control、b---Ru/LDH、c---Ag-Ru/LDH

圖11為金黃色葡萄球菌在不同材料存在下的生長曲線，其中，a---control、b---Ru/LDH、c---Ag-Ru/LDH

圖12為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的熒光成像圖，其中，A為大腸桿菌，B為金黃色葡萄球菌。

圖13為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的掃描電鏡圖，其中，A為大腸桿菌，B為金黃色葡萄球菌。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明所記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本發(fā)明所限定的范圍。

本發(fā)明的釕配合物聯(lián)合納米銀復(fù)合水滑石型納米材料的光動力抑菌具有廣譜性，本發(fā)明中以革蘭氏陰性菌模式菌株大腸桿菌(Escherichia coli，E.coli)和革蘭氏陽性菌模式菌株金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)為例，實(shí)施材料的抑菌性能研究。

本發(fā)明通過普通藍(lán)光燈(波長430～480nm，功率3～5W)對加有材料的菌液持續(xù)光照刺激，通過紫外分光光度計(jì)，每一小時測一次菌液的OD₆₀₀，繪制細(xì)菌生長曲線，評價材料的作用效果。

實(shí)施例1 Ag-Ru/LDH材料的制備

1)采用共沉淀法制備Mg-Al/LDH

取Mg(NO₃)₂·6H₂O(10.26g，0.04mol)，Al(NO₃)₃·9H₂O(7.53g，0.02mol)和55mL去CO₂的超純水加入到100mL燒瓶中，并用氮?dú)獗Ｗo(hù)，用2M NaOH調(diào)節(jié)上述混合溶液的pH至9，并于75℃條件下反應(yīng)24h，整個反應(yīng)過程中保持pH恒定，反應(yīng)結(jié)束后，5000rpm離心5min收集沉淀，超純水沖洗3次后于60℃真空干燥24h。

2)[Ru(H₂dcbpy)₃]Cl₂(以下簡稱“Tris-Ru”)的制備：氮?dú)猸h(huán)境下，4,4’-二羧酸-2,2’-聯(lián)吡啶754mg(3.09mmol)和三水合三氯化釕261mg(1mmol)溶于60mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，160℃回流3h。加入12mL 0.5M NaOH回流4h，濃縮至10mL，冷卻至室溫，真空抽濾，收集沉淀，10mL DMF洗3次，并從甲醇-乙醚溶液中重結(jié)晶。過濾收集晶體，將晶體溶解于20mL水中，0.1M HCl調(diào)pH至2.5，4℃冷凍24h，得到的沉淀用pH2.5的水洗3次，干燥，稱重即得。

3)Ru-LDH的制備：在氮?dú)猸h(huán)境下，將0.3g Tris-Ru(0.036mol)與0.3g Mg-Al LDH加入到25mL超純水中，并調(diào)節(jié)混合溶液的pH至7～8，并于80℃條件下攪拌24h，將所得沉淀抽濾后用超純水洗滌3次，干燥后，即得Ru-LDH。

4)銀納米顆粒(AgNPs)的制備：17mg(0.25mM)AgNO₃與29mg檸檬酸三鈉(0.025mM)在35℃恒溫下完全溶解于400mL超純水中，并在劇烈攪拌條件下，迅速滴加12mL 0.01M的NaBH₄(硼氫化鈉)，靜置2h，使NaBH₄消耗完全，即制備得到銀納米顆粒。

5)Ag-Ru/LDH的制備：4mL新合成的AgNPs(42μg/mL)和1mL Ru-LDH(10mg/mL)加入到5mL水中，室溫下持續(xù)攪拌2h。懸浮液在8000rpm離心10分鐘，用超純水沖洗3次，并重新用3mL水懸浮。

所制備的Ag-Ru/LDH的相應(yīng)測定結(jié)果如下：

圖1為所述Ag-Ru/LDH材料的合成機(jī)理圖，即先合成Mg-Al/LDH水滑石，再在水滑石層間嵌插Tris-Ru，最后在水滑石表面吸附具有抗菌活性的銀納米顆粒。

圖2為Ag-Ru/LDH材料的紫外吸收光譜圖，其中a代表銀納米顆粒；b代表Ru LDH；c代表Ag-Ru/LDH。由圖可見，銀納米顆粒在400nm處有光吸收，Ru-LDH在400nm處光吸收率較低，而Ag-Ru/LDH在400nm處也有光吸收，這主要是由于銀納米顆粒對紫外光有吸收，由此可判斷出銀納米顆粒吸附在LDH表面。

圖3為Ag-Ru/LDH材料的光致激發(fā)光譜圖，其中a代表銀納米顆粒；b代表Ru LDH；c代表Ag-Ru/LDH。由圖可見，銀納米顆粒在450nm光激發(fā)下并不發(fā)光，而Ru-LDH在450nm激發(fā)下發(fā)出630nm熒光，為紅色熒光。負(fù)載AgNPs后，Ag-Ru/LDH熒光增強(qiáng)，推測可能是由于銀納米顆粒的加入，使銀納米顆粒在400nm左右吸收的光通過水滑石傳遞到釕配合物，導(dǎo)致熒光能量共振轉(zhuǎn)移引起熒光增強(qiáng)，使得釕配合物發(fā)光增強(qiáng)。

圖4為Ag-Ru/LDH材料的激光粒度動態(tài)光散射圖。由圖可見，制備的Ag-Ru/LDH粒度分布均勻，在100nm左右。

圖5為Ag-Ru/LDH材料的透射電鏡圖。由圖可見，Ag-Ru/LDH材料呈堆積狀，放大后可見材料分散均勻，顆粒大小在100nm左右，繼續(xù)放大后，可觀察到，在材料表面銀納米顆粒在{111}晶面間距為0.24nm，表明納米銀確實(shí)吸附在LDH上。

實(shí)施例2 Ag-Ru/LDH的殺菌活性

一、培養(yǎng)基準(zhǔn)備：

Luria-Bertani培養(yǎng)基(LB培養(yǎng)基)，其配方為：1％NaCl、1％Tryptone、0.5％Yeast extract。

另配制兩倍濃度的LB培養(yǎng)基，記作：2×LB，用作稀釋材料，其配方為：2％NaCl、2％Tryptone、1％Yeast extract。

按照上述配方配制1L LB培養(yǎng)基和100mL 2×LB，分別分裝到10mL試管和25mL錐形瓶中，試管裝4mL，錐形瓶裝10mL。經(jīng)121℃，0.15MPa，滅菌15min，冷卻至室溫，待用。

二、菌種復(fù)蘇

從零下80℃冰箱中取出凍存的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，放在冰盒上解凍，分別取20μL菌液接種到25mL錐形瓶中，培養(yǎng)至菌液OD₆₀₀在0.5-0.6之間，此時細(xì)菌處于對數(shù)生長時期，待用。

三、抑菌實(shí)驗(yàn)

1.Ag-Ru/LDH材料稀釋

將實(shí)施例1中制備的Ag-Ru/LDH材料用蒸餾水分別稀釋2.5、5、10、20、40、50、80、100、200、250、400倍，終體積2mL。所得Ag-Ru/LDH材料的濃度依次為6.8、3.4、1.7、0.85、0.42、0.34、0.21、0.17、0.085、0.068、0.042mg/mL。

2.菌液稀釋

取OD₆₀₀在0.6的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的菌液用2×LB培養(yǎng)基稀釋10^-3倍。終體積2mL。

3.生長曲線測定

將上述步驟中稀釋得到的Ag-Ru/LDH材料稀釋液和菌液稀釋液分別混合，并置于37℃，220rpm條件下進(jìn)行培養(yǎng)，同時用3W的主波長為465nm的藍(lán)光燈給予光照，并每間隔1h，取100μL混合溶液稀釋到1mL培養(yǎng)基，測OD₆₀₀，繪制細(xì)菌生長曲線。

結(jié)果如下：

圖6為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌在無菌水與Ag-Ru/LDH材料作用下，在光照和無光照孵育1h后涂板生長的變化情況，其中a為大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，b為金黃色葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)組左半部分表示材料無光照作用下，右半部分表示材料在光照作用下。由圖可見，在無光照條件下，由于銀納米顆粒的作用，較空白對照，實(shí)驗(yàn)無光照組菌落減少，在光照條件下，無菌落生長，說明在光照下，Ag-Ru/LDH材料具有更強(qiáng)的殺菌效果。

圖7為材料在菌液中的抑菌效果圖，A圖表示大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1---control；2---無光照下，Ag-Ru/LDH與菌液；3---光照下，Ag-Ru/LDH與菌液。B圖表示金黃色葡萄球菌的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I---control；II---光照下，Ag-Ru/LDH與菌液；III---無光照下，Ag-Ru/LDH與菌液。從照片可見，無光照下，Ag-Ru/LDH對兩種細(xì)菌抑制效果一般，但是在光照下，可明顯看出細(xì)菌是不增殖的。

圖8為大腸桿菌生長曲線，每間隔1h測定一次OD₆₀₀值，其中，a---control、b---425μg/mL、c---850μg/mL、d---1.7mg/mL、e---3.4mg/mL，通過計(jì)算可知，Ag-Ru/LDH的最小抑菌濃度為3.4mg/mL。

圖9為金黃色葡萄球菌生長曲線，每間隔1h測一次OD₆₀₀值，其中，a---control、b---34μg/mL、c---42μg/mL、d---85μg/mL、e---212μg/mL，通過計(jì)算可知，Ag-Ru/LDH的最小抑菌濃度為212μg/mL。

圖10為大腸桿菌在不同材料存在下的生長曲線，其中，a---control、b---Ru/LDH、c---Ag-Ru/LDH，由圖中可見，Ag-Ru/LDH的殺菌活性強(qiáng)于Ru/LDH。

圖11為金黃色葡萄球菌在不同材料存在下的生長曲線，其中，a---control、b---Ru/LDH、c---Ag-Ru/LDH，由圖中可見，Ag-Ru/LDH的殺菌活性強(qiáng)于Ru/LDH。

圖12為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的熒光成像圖，其中，A為大腸桿菌，B為金黃色葡萄球菌。由熒光成像圖可見，Ag-Ru/LDH材料與細(xì)菌緊密結(jié)合，從而使加入Ag-Ru/LDH材料后的細(xì)菌呈紅色熒光。

圖13為大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的掃描電鏡圖，其中，A為大腸桿菌，B為金黃色葡萄球菌。由掃描電鏡圖可見，Ag-Ru/LDH材料在細(xì)菌表面聚集，并且破壞了細(xì)胞壁。推測可能的原因之一是由于光照激發(fā)釕配合物產(chǎn)生活性氧，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。

以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。