專利名稱：一種光子驅(qū)蚊劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能性納米材料，特別涉及一種具有熒光性能的納米蠶絲蛋白乳液及其制備方法，用作于光子驅(qū)蚊劑。
背景技術(shù)：
對于人類，蚊蟲不僅吸血騷擾，而且是多種疾病的傳播媒介，僅瘧疾這一種蚊媒病，全世界每年要奪走一百多萬人的生命。因而，蚊蟲一直是醫(yī)學(xué)昆蟲防治研究的主要對象。長期以來.人們嘗試了許多方法與媒介蚊蟲作斗爭，取得了顯著的成效的同時，也發(fā)現(xiàn)了不少問題。目前，市場上大部分驅(qū)蚊產(chǎn)品從驅(qū)蚊手段來看可以分為兩類，化學(xué)驅(qū)蚊和物理驅(qū)蚊?；瘜W(xué)驅(qū)蚊絕大多數(shù)含驅(qū)蚊胺類的化學(xué)物質(zhì)，通過干擾和抑制蚊子對正常引誘性化學(xué)信號的反應(yīng)或干擾蚊蟲尋找宿主的行為，來實現(xiàn)驅(qū)蚊。這類產(chǎn)品見效快，產(chǎn)品種類繁多，但是作用時間短，一般不會超過6小時，而且長期使用會使蚊子產(chǎn)生耐藥性，更為嚴(yán)重的是，該類產(chǎn)品對人體尤其是孕婦嬰兒有嚴(yán)重的毒副作用，可能引發(fā)嬰兒腦病，蕁麻疹綜合癥，過敏反應(yīng)等疾病。此外，這些產(chǎn)品都是一次性使用的，需消耗大量原料，對環(huán)境不友好。物理驅(qū)蚊產(chǎn)品主要利用特殊的聲波或光波來誘殺或趨避蚊蟲，如現(xiàn)有的一種滅蚊產(chǎn)品是利用雌蚊翅振音可吸引雄蚊來與之交配這個原理設(shè)計了聲音引誘器，將蚊子誘惑并殺死；利用蚊子對不同波長的光線產(chǎn)生不同的行為反應(yīng)這一特殊生理反應(yīng)，已經(jīng)研發(fā)了許多驅(qū)蚊、誘蚊燈， 如佛山市壹達(dá)萊光子技術(shù)有限公司開發(fā)的“E達(dá)”牌光子驅(qū)蚊器系列產(chǎn)品，通過電的激發(fā)產(chǎn)生光子而達(dá)到驅(qū)蚊效果。該光子驅(qū)蚊器的驅(qū)蚊效果受電激發(fā)的影響，作用范圍有限，且耗電大，使用不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有驅(qū)蚊技術(shù)中存在的不足，提供一種穩(wěn)定性好，使用更為簡單、有效，且安全、環(huán)保的光子驅(qū)蚊劑及其制備方法。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種光子驅(qū)蚊劑，它為納米蠶絲蛋白乳液，蠶絲蛋白的表面含有鹵化銀的納米顆粒，所述的鹵化銀為AgI ,AgCl或AgBr 中的一種；該納米蠶絲蛋白乳液在420 460nm波段具有熒光性。一種上述光子驅(qū)蚊劑的制備方法，包括如下步驟
(1)以蠶繭或蠶絲為原料，制得水溶性蠶絲蛋白溶液；
(2)將改性劑溶解在上述水溶性蠶絲蛋白溶液中，制得改性的蠶絲蛋白溶液；所述的改性劑為乙二胺四乙酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或幾種的水溶液；
(3)分別配制濃度為0.1 1. Omol/L的可溶性金屬鹵化鹽水溶液和硝酸銀水溶液，在攪拌及溫度為20 90°C的條件下，采用雙滴定的方法，向改性的蠶絲蛋白溶液中逐漸滴加金屬鹵化鹽水溶液和硝酸銀水溶液，使之在絲蛋白上面發(fā)生沉淀反應(yīng)，原位生成鹵化銀納米顆粒；所述的金屬鹵化鹽為水溶性化合物MX，其中M為K、Na、Zn、Mg或Ca ;X為Cl、Br或I ；金屬鹵化鹽和硝酸銀的摩爾比為1 2 :1 ；
(4)滴加完畢后再在20 90°C的溫度條件下攪拌處理10 30分鐘，得到納米蠶絲蛋白乳液；
(5)將納米蠶絲蛋白乳液陳化4 12小時，即得到一種光子驅(qū)蚊劑。在本發(fā)明中，所述的改性的蠶絲蛋白溶液中，蠶絲蛋白與改性劑的質(zhì)量比為1 30:1。所述的蠶絲蛋白溶液的質(zhì)量濃度為0.5 5g/L。所述的蠶絲蛋白溶液為絲素蛋白溶液、絲膠蛋白溶液或它們的混合溶液。本發(fā)明的原理是以絲蛋白為原料，通過相轉(zhuǎn)移技術(shù)和微晶控制技術(shù)，在絲蛋白上原位合成納米材料，得到納米絲膠蛋白乳液，裝入透光容器中即可成為驅(qū)蚊器，從而達(dá)到驅(qū)蚊而不殺蚊的效果。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點
1、現(xiàn)有的氣霧殺蟲劑、驅(qū)蚊胺類等產(chǎn)品，通過干擾和抑制蚊子對正常引誘性化學(xué)信號的反應(yīng)或干擾蚊蟲尋找宿主的行為來實現(xiàn)驅(qū)蚊；現(xiàn)有的光子驅(qū)蚊燈，依靠通電產(chǎn)生光子進(jìn)行驅(qū)蚊。本發(fā)明提供的驅(qū)蚊劑是利用納米材料的特殊光學(xué)性能實現(xiàn)驅(qū)蚊目的，不需要與皮膚接觸，不需要涂抹，不需要揮發(fā)，不需要通電，使用過程中幾乎無耗損，穩(wěn)定性好，具有良好的安全性、環(huán)保性、低碳性、便捷性。2、現(xiàn)有的氣霧殺蟲劑、驅(qū)蚊胺類等驅(qū)蚊產(chǎn)品對人體的中樞神經(jīng)有所損害，嚴(yán)重的可能引起兒童腦病，蕁麻疹綜合癥，過敏反應(yīng)等。本發(fā)明采用光波驅(qū)蚊，且發(fā)射光在可見光波段，因此，對人體無傷害。
圖1是本發(fā)明實施例提供的光子驅(qū)蚊劑一納米蠶絲蛋白乳液的透射電鏡圖； 圖2是本發(fā)明實施例提供的納米蠶絲蛋白乳液的激光粒度分析圖3是本發(fā)明實施例提供的納米蠶絲蛋白乳液的熒光光譜圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。實施例一
將50g真絲坯布按照1 :30的浴比浸入1500ml蒸餾水中，在高溫高壓條件下處理 60min ；冷卻，過濾得到濃度為3g/L的水溶性蠶絲蛋白溶液，該蠶絲蛋白溶液為絲膠蛋白溶液；將0. Ig聚乙烯吡咯烷酮和0. 2g聚乙烯醇預(yù)先溶解在50ml蒸餾水中，在攪拌情況下逐漸滴加到上述蠶絲蛋白溶液中，制得改性的蠶絲蛋白溶液。分別配制濃度為0. 5mol/L的碘化鉀水溶液和硝酸銀水溶液，在攪拌及溫度為 70°C的條件下，采用雙滴的方法，向改性的蠶絲蛋白溶液中逐漸滴加碘化鉀水溶液150ml 和硝酸銀水溶液IOOml ；在蠶絲蛋白的上面發(fā)生沉淀反應(yīng)，原位生成AgI納米顆粒。滴加完畢后再在70°C的溫度條件下攪拌處理30分鐘，得到具有淡黃色的半透明狀的AgI納米蠶絲蛋白乳液，將制得的納米蠶絲蛋白乳液陳化10小時，即得光子驅(qū)蚊劑。參見附圖1，它是本實施例提供的光子驅(qū)蚊劑——納米蠶絲蛋白乳液的透射電鏡圖；由圖1可以看到，納米蠶絲蛋白乳液中納米顆粒呈高度分散狀態(tài)，微?；旧鲜且詥蝹€粒子形式均勻存在，少量的團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)比較松散。參見附圖2，它是本實施例提供的納米蠶絲蛋白乳液的激光粒度分析圖；由圖2可以看到，納米蠶絲蛋白乳液中納米粒子粒徑分布窄，只有一個峰，平均粒徑為49. 93nm ；
參見附圖3，它是本實施例提供的納米蠶絲蛋白乳液的熒光光譜圖；由圖3可以看到， 納米蠶絲蛋白乳液在450nm波段具有較強(qiáng)的熒光特性，因此，本發(fā)明提供的納米蠶絲蛋白乳液作為光子驅(qū)蚊劑將具有明顯的效果。將制得的納米蠶絲蛋白乳液光子驅(qū)蚊劑裝在透明的容器中，如玻璃或塑料容器， 即可作為光子驅(qū)蚊器使用。實施例二
將50g蠶繭浸入1500ml蒸餾水中，在高溫高壓染色機(jī)中處理60min，冷卻，過濾得到濃度為3g/L的水溶性蠶絲蛋白絲膠溶液；在150ml濃度為3g/L的水溶性蠶絲蛋白絲膠溶液中再加入0. 05g的水溶性蠶絲蛋白絲素粉，得到濃度為3. 33g/L的水溶性蠶絲蛋白溶液；將 0. 15g聚乙烯吡咯烷酮和0. 15g乙二胺四乙酸預(yù)先溶解在IOOml蒸餾水中，制成改性劑，在攪拌情況下逐漸滴加到1500ml濃度為3. 33g/L的蠶絲蛋白溶液中，制得改性的蠶絲蛋白溶液。分別配制濃度為0. 7mol/L的氯化鋅水溶液和硝酸銀水溶液，在攪拌及溫度為 50°C的條件下，采用雙滴的方法，向改性的蠶絲蛋白溶液中逐漸滴加150ml氯化鋅水溶液和IOOml硝酸銀水溶液，在蠶絲蛋白上面發(fā)生沉淀反應(yīng)，原位生成納米AgCl粒子，滴加完畢后再在50°C的溫度條件下攪拌處理30分鐘，得到具有乳白色半透明蠶絲蛋白乳液，將制得的蠶絲蛋白乳液陳化12小時，即得光子驅(qū)蚊劑。實施例三
將0. 5g水溶性蠶絲蛋白絲素粉溶解在150ml蒸餾水中，加熱攪拌得到濃度為3. 33g/ L的水溶性蠶絲蛋白溶液；將0. 15g聚乙烯吡咯烷酮和0. 15g乙二胺四乙酸預(yù)先溶解在 IOOml蒸餾水中，在攪拌情況下逐漸滴加到上述150ml濃度為3. 33g/L的蠶絲蛋白溶液中， 制得改性的蠶絲蛋白溶液。分別配制濃度為0. 7mol/L的氯化鋅水溶液和硝酸銀水溶液，在攪拌及溫度為 50°C的條件下，采用雙滴的方法，向上述改性的蠶絲蛋白溶液中逐漸滴加150ml氯化鋅水溶液和IOOml硝酸銀水溶液，在蠶絲蛋白上面發(fā)生沉淀反應(yīng)，原位生成納米AgCl粒子，滴加完畢后再在50°C的溫度條件下攪拌處理30分鐘，得到具有乳白色半透明蠶絲蛋白乳液，將制得的蠶絲蛋白乳液陳化12小時，即得光子驅(qū)蚊劑。
權(quán)利要求
1.一種光子驅(qū)蚊劑，其特征在于它為納米蠶絲蛋白乳液，蠶絲蛋白的表面含有鹵化銀的納米顆粒，所述的鹵化銀為AgI、AgCl或AgBr中的一種；該納米蠶絲蛋白乳液在420 460nm波段具有熒光性。
2.一種如權(quán)利要求1所述的光子驅(qū)蚊劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)以蠶繭或蠶絲為原料，制得水溶性蠶絲蛋白溶液；(2)將改性劑溶解在上述水溶性蠶絲蛋白溶液中，制得改性的蠶絲蛋白溶液；所述的改性劑為乙二胺四乙酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、硅烷偶聯(lián)劑中的一種或幾種的水溶液；(3)分別配制濃度為0.1 1. Omol/L的可溶性金屬鹵化鹽水溶液和硝酸銀水溶液，在攪拌及溫度為20 90°C的條件下，采用雙滴定的方法，向改性的蠶絲蛋白溶液中逐漸滴加金屬鹵化鹽水溶液和硝酸銀水溶液，使之在絲蛋白上面發(fā)生沉淀反應(yīng)，原位生成鹵化銀納米顆粒；所述的金屬鹵化鹽為水溶性化合物MX，其中M為K、Na、Zn、Mg或Ca ;X為Cl、Br 或I ；金屬鹵化鹽和硝酸銀的摩爾比為1 2 :1 ；(4)滴加完畢后再在20 90°C的溫度條件下攪拌處理10 30分鐘，得到納米蠶絲蛋白乳液；(5)將納米蠶絲蛋白乳液陳化4 12小時，即得到一種光子驅(qū)蚊劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光子驅(qū)蚊劑的制備方法，其特征在于所述的改性的蠶絲蛋白溶液中，蠶絲蛋白與改性劑的質(zhì)量比為1 30 :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光子驅(qū)蚊劑的制備方法，其特征在于所述的蠶絲蛋白溶液的質(zhì)量濃度為0. 5 5g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種光子驅(qū)蚊劑的制備方法，其特征在于所述的蠶絲蛋白溶液為絲素蛋白溶液、絲膠蛋白溶液或它們的混合溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光子驅(qū)蚊劑及其制備方法。該驅(qū)蚊劑為一種納米蠶絲蛋白乳液，其蠶絲蛋白的表面含有鹵化銀納米顆粒。它的制備方法是在水溶性蠶絲蛋白溶液中加入改性劑，再采用雙滴定的方法，逐漸滴加金屬鹵化鹽水溶液和硝酸銀水溶液，使之在蠶絲蛋白上面原位生成鹵化銀納米顆粒，形成納米蠶絲蛋白乳液，經(jīng)陳化處理后即得到一種光子驅(qū)蚊劑。本發(fā)明以蠶絲蛋白為載體，原位合成納米材料，利用絲蛋白和納米材料的協(xié)同作用，得到在420～460nm波段具有強(qiáng)熒光特性的納米蠶絲蛋白乳液，其納米粒子的微觀形貌尺寸均勻，分散穩(wěn)定性良好，且具有見光不分解的特點，能夠安全、環(huán)保、便捷地有效驅(qū)蚊。
文檔編號A01P17/00GK102177920SQ201110091108
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者楊瀘, 殷駿, 王作山, 鄭敏 申請人:蘇州大學(xué)