多肽-铜银碳管复合纳米材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于材料，尤其涉及多肽-铜银碳管复合纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、番茄青枯病、水稻白叶枯病等作物难防控的细菌性病害，威胁世界上相关作物的安全生产。作物细菌性病害的防治，目前常用的防治药剂主要有铜制剂、有机磷、有机氮、苯基酰胺及噻唑类等杂环化合物、农用抗生素等。农用抗生素、部分有机磷、有机氮农药品种，已被禁用。生产上，用于作物细菌性病害的化学药剂种类少，且随着这些药剂不合理使用，病原细菌抗药性问题比较突出；农药不合理的投入，还会引起环境污染和农产品质量安全等重大问题。

2、光合细菌是一类是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，在种植、养殖、医药及环境治理方面，均具有十分广阔的应用前景。光合细菌能够分泌多种抗菌肽，对多种病原细菌具有较好抑菌效果。然而，要穿透病原细菌的细胞膜，要进一步提升抗菌肽的穿透力，并且同时不会对抗菌肽的生物学活性有影响。

3、纳米级抑菌剂也日益被广泛应用，其中以纳米银、纳米铜为代表的无机抗菌剂，具有持续时间长、广谱杀菌、杀菌效果强等特点。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种水相合成多肽复合纳米抑菌剂：多肽-铜银碳管复合纳米材料及其制备方法和应用。本发明将生物大分子引入菌纳米材料；生物大分子如糖类、脂类、核酸、蛋白质等的引入能提高抗菌纳米材料的稳定性、提高材料的抗菌性、在一定程度上减少材料的生物毒性以及减少对环境的伤害，更重要的是纳米材料能对这些生物大分子起到保护作用，因此本发明将纳米材料与光合细菌代谢生成的抗菌肽进行结合，达到双标靶的效果。其制备方法简单，成本低，易于推广生产，制备的mwcnts&cuncs@agnps@p复合纳米材料具有优异的抑菌性能。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种多肽-铜银碳管复合纳米材料，所述多肽-铜银碳管复合纳米材料以多壁碳纳米管为载体，将cu纳米、ag纳米和多肽负载在多壁碳纳米管上，形成多肽-铜银碳管复合纳米材料。

3、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料，进一步的，所述多肽为光合细菌沼泽红假单胞菌复制酶活性位点30个氨基酸，所述氨基酸的序列如seq id no.1所示。

4、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料，进一步的，所述cu纳米、ag纳米和多肽和多壁碳纳米管的质量比为0.68％:3.36％:10.82％:85.15％。

5、基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、将peg结合到羧基化多壁碳纳米管上得到mwcnts-cooh@peg；

7、s2、牛血清白蛋白在强碱的环境中与cuso4进行还原反应得到混合溶液一；

8、s3、将所述mwcnts-cooh@peg和所述混合溶液一混合，加入agno3溶液得到混合溶液二；

9、s4、在所述混合溶液二中加入水合肼得到混合溶液三；

10、s5、在所述混合溶液三中加入多肽溶液得到多肽-铜银碳管复合纳米材料。

11、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，进一步的，所述s1具体为：

12、将羧基化多壁碳纳米管分散于水中，加入聚乙二醇4000、1-乙基-3-3-二甲基氨基丙基和n-羟基琥珀酰亚胺酯，搅拌混合使得peg结合到羧基化多壁碳纳米管上得到mwcnts-cooh@peg。

13、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，进一步的，所述s2具体为：

14、s2-1、在牛血清白蛋白的无菌水溶液中，边搅拌边缓慢滴入cuso4；

15、s2-1、继续搅拌，调ph至12。

16、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，进一步的，所述s4具体为：将所述混合溶液二置于80℃水浴锅中，加入水合肼混合得到混合溶液三。

17、上述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，进一步的，所述s5具体为：

18、s5-1、在常温下，将所述混合溶液三与多肽溶液、1-乙基-3-3-二甲基氨基丙基和n-羟基琥珀酰亚胺酯混合得到混合溶液四；

19、s5-2、将所述混合溶液四收集到透析袋中，透析收集溶液得到多肽-铜银碳管复合纳米材料。

20、基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料在抑制细菌生长中的应用。

21、上述的应用，进一步的，所述细菌为青枯病菌，白叶枯病，大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单孢菌中的一种或多种。

22、基于一个总的技术构思，本发明还提供了一种所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料在防控水稻白叶枯病和番茄青枯病中的应用。

23、与现有技术相比，本发明的优点在于：

24、(1)本发明提供了一种mwcnts&cuncs@agnps@p复合纳米材料，将生物大分子引入菌纳米材料；生物大分子如糖类、脂类、核酸、蛋白质等的引入能提高抗菌纳米材料的稳定性、提高材料的抗菌性、在一定程度上减少材料的生物毒性以及减少对环境的伤害，更重要的是纳米材料能对这些生物大分子起到保护作用，因此本发明将纳米材料与光合细菌代谢生成的抗菌肽进行结合，达到双标靶的效果。

25、(2)本发明提供了一种mwcnts&cuncs@agnps@p复合纳米材料的制备方法，制备工艺简单，成本低，易于推广生产。

26、(3)本发明提供了一种mwcnts&cuncs@agnps@p复合纳米材料的应用，对白叶枯病，青枯病菌，大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单孢菌等具有优异的抑菌性能；可用于对水稻白叶枯病和番茄青枯病的防治。

技术特征：

1.一种多肽-铜银碳管复合纳米材料，其特征在于，所述多肽-铜银碳管复合纳米材料以多壁碳纳米管为载体，将cu纳米、ag纳米和多肽负载在多壁碳纳米管上，形成多肽-铜银碳管复合纳米材料。

2.根据权利要求1所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料，其特征在于，所述多肽为光合细菌沼泽红假单胞菌复制酶活性位点30个氨基酸，所述氨基酸的序列如seq id no.1所示。

3.根据权利要求1所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料，其特征在于，所述cu纳米、ag纳米和多肽和多壁碳纳米管的质量比为0.68％:3.36％:10.82％:85.15％。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述s1具体为：

6.根据权利要求4所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述s2具体为：

7.根据权利要求4所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述s4具体为：将所述混合溶液二置于80℃水浴锅中，加入水合肼混合得到混合溶液三。

8.根据权利要求4所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述s5具体为：

9.一种权利要求1至3中任一项所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料在抑制细菌生长中的应用，其特征在于，所述细菌为青枯病菌，白叶枯病，大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单孢菌中的一种或多种。

10.一种权利要求1至3中任一项所述的多肽-铜银碳管复合纳米材料在防控水稻白叶枯病和番茄青枯病中的应用。

技术总结本发明公开了一种多肽‑铜银碳管复合纳米材料及其制备方法和应用，多肽‑铜银碳管复合纳米材料以多壁碳纳米管为载体，将Cu纳米、Ag纳米和沼泽红假单胞菌复制酶活性位点30个氨基酸的多肽负载在多壁碳纳米管上，形成多肽‑铜银碳管复合纳米材料。制备方法为：将PEG结合到羧基化多壁碳纳米管上，牛血清白蛋白在强碱的环境中与CuSO4进行还原反应得到混合溶液一；两者混合后加入水合肼和肽溶液得到多肽‑铜银碳管复合纳米材料。本发明将生物大分子引入抗菌纳米材料，能提高抗菌纳米材料的稳定性和抗菌性，在一定程度上减少材料的生物毒性以及减少对环境的伤害，同时纳米材料能对这些生物大分子起到保护作用，达到双标靶的效果。技术研发人员：张松柏,宁卫敏,刘勇,张德咏,罗香文,张宇,杨晓,叶倩,谭新球,史晓斌,张卓受保护的技术使用者：湖南省植物保护研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11