納米粒子是指那些由于粒徑的減小而表現(xiàn)出與本體材料的性質(zhì)有所不同的粒子，其粒徑一般小于100nm，是典型的介觀系統(tǒng)，具有一系列新異的物理化學(xué)特性。在醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、光學(xué)和催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在眾多的金屬納米粒子中，銅納米粒子(CuNPs)由于具有低成本，優(yōu)良的光學(xué)、醫(yī)藥、催化、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和抗菌性而得到越來越多的關(guān)注，但是其易結(jié)團(tuán)和氧化的特性成為制備的瓶頸。過去的幾十年研究中，已經(jīng)開發(fā)了許多有效的方法來合成銅納米粒子。然而，由于在合成過程中使用有害的還原或穩(wěn)定劑而對環(huán)境和生物造成一定危害，隨著人們環(huán)保意識的提高，傾向于把重點放在綠色合成方式上。

為了發(fā)展一種綠色清潔和可持續(xù)的制備納米粒子的方法，研究者開始使用生物大分子或者聚合物來作為前體物質(zhì)。Chakrapani(2014)等利用酪蛋白、肼和抗壞血酸分別作為穩(wěn)定劑、還原劑和抗氧化劑制備CuNPs，并證實具有抗菌活性。楊正龍(2016)利用抗壞血酸作為還原劑，阿拉伯膠為保護(hù)劑，與無水硫酸銅在磁力攪拌的作用下合成銅納米粒子。

Zain(2016)等用抗壞血酸和殼聚糖做還原劑和穩(wěn)定劑，利用微波輔助的方式合成AgNPs和CuNPs，并對其進(jìn)行表征和生物活性的檢測。董(2014)等人在沒有任何惰性氣體的情況下，阿拉伯樹膠作為封端劑，通過用水合肼還原銅離子，制備具有3～9nm的均勻窄分布的球形CuNPs。雖然以上的方法避免了使用惰性氣體的不便，但是仍然需要加入化學(xué)試劑參與還原和抗氧化反應(yīng)，因此發(fā)展新的綠色方法合成CuNPs成為一個有吸引力的研究領(lǐng)域。

果膠是從水果、蔬菜等植物的皮、桿等殘渣用化學(xué)或者生物化學(xué)的方法提取的一種水溶性多糖，是一種制備金屬納米粒子的優(yōu)良生物大分子材料；然而現(xiàn)階段對果膠金屬納米粒子的制備研究還剛起步。研究者發(fā)現(xiàn)不添加任何還原劑和穩(wěn)定劑，果膠在NaOH或NaCO3溶液中可一步反應(yīng)制備AgNPs，主要是因為果膠是一種天然的高分子化合物，具有良好的膠凝化和乳化穩(wěn)定性，同時在果膠中加入氫氧化鈉可以產(chǎn)生還原糖，對于金屬離子具有還原性。雖然利用果膠制備AgNPs和AuNPs已有報道，但是利用果膠制備CuNPs的研究還鮮有報道。

同時，金屬納米離子作為抗菌劑逐漸引起研究者的興趣。在眾多的金屬納米粒子中，AgNPs由于具有廣譜抗菌活性，已經(jīng)廣泛用于生物醫(yī)學(xué)、水和大氣的凈化、食品保鮮、化妝品及家用產(chǎn)品領(lǐng)域。

CuNPs具有表面體積比高、粒徑小、分散性好等特點，新型抗菌藥物的研制由于對常規(guī)抗菌藥物的耐藥性和治療成本的提高而日益受到重視。本發(fā)明為解決CuNPs在制備過程中存在的環(huán)境污染提供一個新的研究思路。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種綠色環(huán)保、低毒、成本低且產(chǎn)量高的基于柑橘果膠的銅納米粒子的制備方法及其應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于柑橘果膠的銅納米粒子的制備方法，包括以下步驟：

(1)將柑橘果膠在磁力攪拌下溶于氫氧化鈉溶液中，得到柑橘果膠溶液，加入氯化銅溶液和抗壞血酸溶液進(jìn)行微波加熱一段時間，室溫靜置一段時間，得到銅納米粒子。

(2)擇優(yōu)取，取一定量1～6g/L的氫氧化鈉溶液配置成0.1～0.5％(w/v)的果膠溶液、0～0.02mol/L氯化銅溶液、2～12％(w/v)抗壞血酸溶液。

(3)取10mL的0～0.02mol/L氯化銅溶液均勻混合于10mL的0.1～0.5％(w/v)果膠溶液，再取2mL的2～12％(w/v)抗壞血酸溶液均勻混合。將上述混合液放于微波爐中反應(yīng)，其中微波功率為0～800W，微波時間為0～10min。

(4)取出步驟(3)中反應(yīng)液室溫靜置0～36h。

(5)擇優(yōu)取，取過濾后的液體高速離心取上清液，離心條件為轉(zhuǎn)速10000rpm，離心時間10min。添加等體積的蒸餾水，重復(fù)離心三次，獲得果膠基銅納米粒子。

本發(fā)明還提供一種根據(jù)前述基于柑橘果膠的銅納米粒子的制備方法得到的銅納米粒子在抑菌領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明的創(chuàng)新點及優(yōu)點：

1、本發(fā)明通過將果膠溶于氫氧化鈉中，形成果膠溶液，利用氯化銅作為銅前體，利用抗壞血酸作為還原劑，在液相中進(jìn)行還原的反應(yīng)，能夠更好地控制反應(yīng)速率，提高納米銅尺寸的單分散性。

2、本發(fā)明利用堿溶果膠作為穩(wěn)定劑和還原劑，在微波生成銅納米粒子過程中，防止銅納米粒子集聚，提高銅納米粒子的穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明的基于柑橘果膠的銅納米粒子的制備方法，采用微波輔助合成銅納米粒子，制備工藝簡單，成本低，反應(yīng)時間短，避免有毒還原劑的使用。

4、本發(fā)明的基于柑橘果膠的銅納米粒子的制備方法制備得到CuNPs，具有廣譜的抗細(xì)菌和霉菌的活性，對于革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都具有一定的抑菌效果且其最小抑菌濃度比較低。因此對于開發(fā)高效、低成本、廣譜的抗菌材料領(lǐng)域方面具有廣闊的應(yīng)用前景，可為醫(yī)學(xué)抑菌領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)。