包括空位工程化(VE)-ZNO納米復合物的組合物，制備組合物的方法，使用組合物的方法技術

在一個方面，本公開的實施方案涉及包括空位工程化(VE)?ZnO納米復合物的組合物，制備組合物的方法，使用組合物的方法等。在一個實施方案中，除其它外，組合物包括：包括相互連接的VE?ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)?ZnO納米復合物，其中所述VE?ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中所述VE?ZnO納米顆粒具有約3至8nm的直徑，其中該VE?ZnO納米顆粒包括表面封端劑涂層，該表面封端劑具有一個或更多個Zn離子螯合官能團。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關專利申請的交叉引用本申請要求2014年2月5日提交的序列號為14/173,012的同時待決美國專利申請的優先權，通過引用將其全文并入本文。
技術介紹
商業、旅行和通信的全球化引起了對社區和國家間的世界性交流越來越多的關注，包括細菌和病原體生態系統的潛在全球化。已開發出殺菌劑和殺真菌劑來控制人、動物和植物疾病，它們必須改進以保持有效，因為越來越多的耐受抗生素、殺蟲劑和殺昆蟲劑的細菌和真菌出現在全球各地。針對抗微生物劑的細菌耐藥性也出現在全世界，成為對人和農業生活方式的重大威脅之一。針對抗細菌劑和抗真菌劑的耐藥性已作為農業問題出現，其需要在當今使用的處理材料方面引起注意以及進行改進。例如，專注于植物，在世界范圍有超過300,000種疾病侵襲植物，導致每年數十億美元的作物損失。可改進現存的抗細菌/抗真菌制劑，讓它們更有效。
技術實現思路
本公開的實施方案在一個方面涉及包括空位工程化(vacancy-engineered，VE)-ZnO納米復合物的組合物，制備組合物的方法，使用組合物的方法等等。在一個實施方案中，除其它外，組合物包括：包括相互連接的VE-ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)-ZnO納米復合物，其中該VE-ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中該VE-ZnO納米顆粒具有約3至8nm的直徑，其中該VE-ZnO納米顆粒包括表面封端劑涂層，該表面封端劑具有一個或更多個Zn離子螯合官能團。在一個實施方案中，除其它外，方法包括：將組合物布置于表面上，其中該組合物具有包括相互連接的VE-ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)-ZnO納米復合物，其中該VE-ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中該VE-ZnO納米顆粒具有約3至8nm的直徑，其中該VE-ZnO納米顆粒包括表面封端劑涂層，該表面封端劑具有一個或更多個Zn離子螯合官能團；以及殺死在結構的表面上的或與該結構的表面接觸的大部分的微生物或抑制或基本上抑制所述微生物的生長。在一個實施方案中，除其它外，方法包括：混合水溶性鋅源、表面封端劑以及氧化劑，其中該表面封端劑具有羧基基團和羥基基團；以及形成包括相互連接的VE-ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)-ZnO納米復合物，其中該VE-ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中該VE-ZnO納米顆粒具有約1至10nm的直徑，其中該VE-ZnO納米顆粒包括由該表面封端劑形成的涂層。在審查以下的附圖和詳細說明后，其它的組合物、方法、特征以及優點將會是或者變得對本領域技術人員顯而易見。所有這些另外的結構、組合物、方法、特征和優點都旨在包括進本說明書中，位于本公開的范圍內，并且由所附的權利要求書所保護。附圖簡要說明本公開的很多方面可參照以下的附圖而更好地理解。附圖中的要素不一定是按比例繪制，與之相反，重點在于清楚地顯示本公開的原理。此外，在附圖中，相同的附圖標記在幾個視圖中始終表示相應的部件。圖1A和B顯示了表面帶涂層的VE-ZnO材料的HRTEM圖像。圖2A和B顯示了非VE-ZnO材料的HRTEM圖像。圖3A到E顯示了各種涂層的植物毒性結果。圖4顯示用Alamarblue測定法測定的VE-ZnO、帶涂層的ZnO、Nordox、和Kocide3000對大腸桿菌(E.coli)的生長抑制。圖5顯示ZinkicideTM存在下相對VE-ZnO、帶涂層的ZnO、Nordox、和Kocide3000的大腸桿菌生長曲線。圖6顯示ZinkicideTM材料存在下的大腸桿菌生存力。圖7顯示帶涂層的VE-ZnO材料產生ROS的直接證據。圖8A和B顯示表面帶涂層的VE-ZnO和ZnO的HRTEM-EDX光譜。圖9A和B顯示了表面帶涂層的VE-ZnO和ZnO的x-射線光電子光譜(XPS)結果。圖10顯示VEZnO(“Zinkicide”)納米顆粒復合物(納米復合物)的示意圖。具體實施方式在更詳細描述本公開之前，應該理解的是，本公開不限于所描述的具體實施方案，因為這些當然可以有變動。還應當理解的是，本文所用的術語僅是出于描述具體實施方案的目的，而無意進行限制，由于本公開的范圍僅由所附的權利要求書所界定。除非另有說明，用在本文中的所有技術和科學術語具有與本公開所屬領域普通技術人員所通常理解的相同的含義。盡管類似于或者等同于本文中所描述的那些的任何方法和材料也可用于實施或測試本公開，但現在描述優選的方法和材料。將本說明書中引述的所有出版物和專利都通過引用并入本文，如同具體地和單個地表明通過引用將每個單獨的出版物或專利并入，并通過引用將它們并入本文來公開和描述與所引述的出版物有關的方法和/或材料。對任何出版物的引述都是由于其公開在申請日之前，但不應理解為承認本公開不享有由于在先公開而早于該出版物的權利。此外，所提供的出版時期可能不同于實際出版時期，這可能需要逐個證實。在閱讀本公開后對本領域技術人員顯而易見的是，本文所描述和闡釋的每個單獨實施方案具有分立的成分和特征，它們可容易地與其它幾個實施方案的任何一個的特征分開或者組合，而不脫離本公開的范圍或精神。任何表述的方法都可按所表述的事件的順序進行或者以邏輯上可能的任何其它順序進行。除非另有說明，本公開的實施方案將采用化學、聚合物化學、生物學等技術，這些在現有技術范圍內。這些技術在文獻中有充分闡述。提供以下的實施例，以便為本領域普通技術人員提供關于如何實施所述方法以及如何使用本文公開的和主張權利的組合物和化合物的完整公開和描述。關于數值(例如，量，溫度等)，已努力確保精確性，但應考慮到一些誤差和偏差。除非另有說明，份數為重量份，溫度以℃表示，壓力以大氣壓表示。標準溫度和壓力定義為25℃和1個大氣壓。在詳細描述本公開的實施方案之前，應該理解的是，除非另有說明，本公開不限于具體的材料、試劑、反應材料、制備過程等，因為它們可以變動。還應理解的是，本文所用的術語僅是出于描述具體實施方案的目的，而無意進行限制。在本公開中，步驟還可能以不同的順序執行，只要這在邏輯上是可行的。必須注意的是，用在本說明書和所附權利要求書時，單數形式的“a”、“an”、和“the”包括復數指代物，除非上下文另有明確說明。因此，例如提及“asupport”包括多個支持物。在本說明書和所附的權利要求書中，將會提及數個用語，它們應定義為具有以下含義，除非有顯然的相反意思表示。定義：術語“抗微生物特性”指殺死和/或抑制微生物生長的能力。具有抗微生物特性的物質可以是對微生物(例如，細菌、真菌、原生動物、藻類等)有害的。具有抗微生物特性的物質可殺死微生物和/或防止或基本上防止微生物的生長或繁殖。術語“抗細菌特性”指殺死和/或抑制細菌生長的能力。具有抗細菌特性的物質可以是對細菌有害的。具有抗細菌特性的物質可殺死細菌和/或防止或基本上防止細菌的復制或繁殖。“凝膠基質”或“納米凝膠基質”(Nanogelmatrix)指由空位工程化晶體氧化鋅納米顆粒(例如，約3至8nm)彼此相互連接形成的無定形凝膠樣物質。在一個實施方案中，該無定形凝膠基質沒有有序(例如，確定的)結構。在一個實施方案中，空位工程化氧化鋅納米顆粒共價相互連接(例如，通過-Zn-O-Zn-鍵)、通過范德華力物理結合和/或通過離子相互作用相互連接。“均勻植物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組合物，包含：包括相互連接的VE?ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)?ZnO納米復合物，其中所述VE?ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中所述VE?ZnO納米顆粒具有約3至8nm的直徑，其中所述VE?ZnO納米顆粒包括表面封端劑涂層，所述表面封端劑具有一個或更多個Zn離子螯合官能團。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.02.05 US 14/173,0121.一種組合物，包含：包括相互連接的VE-ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)-ZnO納米復合物，其中所述VE-ZnO納米顆粒具有與氧空位相關的表面缺陷，其中所述VE-ZnO納米顆粒具有約3至8nm的直徑，其中所述VE-ZnO納米顆粒包括表面封端劑涂層，所述表面封端劑具有一個或更多個Zn離子螯合官能團。2.如權利要求1所述的組合物，其中所述表面封端劑選自由水楊酸鈉、葡萄糖酸鈉、殼聚糖、硅石、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯呲咯烷酮、葡聚糖、聚乙二醇、樹狀聚合物以及它們的組合構成的組。3.如權利要求1所述的組合物，其中所述VE-ZnO納米顆粒具有約5nm的平均直徑。4.如權利要求1所述的組合物，其中所述涂層覆蓋每個所述VE-ZnO納米顆粒的表面。5.如權利要求4所述的組合物，其中所述涂層具有約0.5nm至10nm的厚度。6.如權利要求1所述的組合物，其中所述VE-ZnO納米復合物被置于包括過氧化氫的凝膠基質中。7.如權利要求6所述的組合物，其中過氧化氫為所述VE-ZnO納米復合物的約10至50重量百分比。8.如權利要求1所述的組合物，其中所述VE-ZnO納米復合物被置于包括過氧化氫和氫氧化鈉的凝膠基質中。9.如權利要求6所述的組合物，其中過氧化氫為所述VE-ZnO納米復合物的約10至50重量百分比，以及其中氫氧化鈉為所述VE-ZnO納米復合物的約10至50重量百分比。10.如權利要求1所述的組合物，其中所述組合物具有針對大腸桿菌和苜蓿黃單胞菌(X.alfalfae)的抗微生物特性。11.如權利要求1所述的組合物，其中所述組合物對觀賞蔓長春花屬物種無植物毒性。12.一種方法。包括：將組合物布置于表面上，其中所述組合物具有包括相互連接的VE-ZnO納米顆粒的空位工程化(VE)-ZnO納米復合物，其中所述VE...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S·桑特拉，M·貝羅特，
申請(專利權)人：中佛羅里達大學研究基金會公司，
類型：發明
國別省市：美國;US