一种改性粘土及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性粘土、制备方法和用途，所述改性粘土通过将含铁自然粘土依次与插层剂和还原剂混合得到；还公开了一种杀菌组合物及其制备方法，所述杀菌组合物的主要成分为改性粘土，还包括维持组合物pH的缓冲剂。本发明专利技术所述的改性粘土，具有广谱抗菌性能，对皮肤较为温和，杀菌效果好、效率高；所述改性粘土的制备方法，操作简单，条件易控，对设备的要求低。

【技术实现步骤摘要】
一种改性粘土及其制备方法和应用
本专利技术属于伤口杀菌材料制备领域，具体涉及一种改性粘土及其制备方法和应用。
技术介绍
目前治疗皮肤感染的主要途径是外敷或内服以各式各样的抗生素，如替卡西林-克拉维酸(ticarcillin-clavulanicacid)，头孢他啶(ceftazidime)，米诺环素(minocycline)，左氧氟沙星(levofloxacin)，氯霉素(chloramphenicol)β-内酰胺类(β-lactams)，喹诺酮类(quinolones)，氨基糖苷类(aminoglycosides)，四环素类(tetracycline)等(范菁,徐金华.喹诺酮类抗生素在皮肤感染性疾病中的治疗进展[J].世界临床药物,2007(9):543-545；张思嘉,李萍,王臬.中药外敷治疗皮肤与软组织感染相关研究[J].辽宁中医药大学学报,2011(4):69-72.)。抗生素类杀菌材料主要作用于病原菌细胞内特定的物质与结构组成，阻碍特定结构合成，如β-内酰胺类抗生素可以通过阻碍细胞壁粘肽合成，使细菌胞壁缺损(王小玲.β-内酰胺类抗生素的临床合理应用[J].中国卫生,2003(12):63-63)；或阻碍胞内具体活性成分的合成，如四环素类抗生素能特异性地与细菌核糖体30S亚基的A位置结合，阻止氨基酰-tRNA在该位上的联结，从而抑制肽链的增长和影响细菌蛋白质的合成(张印俊.病原菌对抗菌药物的耐药机制[J].国外医药抗生素分册,2002,23(5):206-214.)。由于抗生素类杀菌材料作用于胞内特定的成分或结构，其适用性一般较为有限，而且相关研究表明，多种抗生素对机体存在一定副作用，如四环素类抗生素对人体的肝、脏具有毒害性，对牙齿及骨骼发育具有不良作用(徐年卉,林国生,付洁,等.合理应用抗菌药物管理工作的经验探讨[D].,2002；于红梅,李东花,刘霞.妊娠期及哺乳期禁用或慎用的药物[J].中华医药杂志,2008.)，且部分人群对抗生素药物存在过敏反应。伴随着抗生素的广泛应用，大量抗性菌株、超级细菌不断浮现，现存的抗生素显得愈发不足，而新抗生素的研发周期又极其漫长且造价昂贵，凸显出抗生素药物极大的弊端。近年来，相关学者发现可以采用自然粘土作为抗菌材料的替代物，将在自然界采集的现存的粘土矿物直接敷于患处，具有一定的杀菌效果。但是，采用自然粘土进行杀菌，存在以下问题：(1)杀菌效果较差，用量较多，施加量需大于90g/L才能发挥杀菌作用；(2)杀菌所需时间较长，效率低，一般需要施加2个月左右的时间才能治愈患处；(3)有效抑菌时间短，一般在24小时以内；(4)杀菌pH<4或者pH>9，易对人体皮肤造成二次损伤；(5)不具备广谱性杀菌性能，对部分菌株(如金黄色葡萄球菌S.aureus)杀菌效果极其有限。因此，有必要提供一种高效广谱抗菌、对皮肤温和无副作用、抑菌时间长且成本低廉的粘土。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现：将含铁自然粘土依次进行插层和还原改性，得到的改性粘土在近中性条件(pH为6～8)下具有高效广谱抗菌性能；同时在粘土中加入缓冲剂，能够维持体系的最适杀菌pH，提高杀菌效率，从而完成了本专利技术。具体来说，本专利技术的目的在于提供以下方面：第一方面，提供了一种改性粘土，其中，改性粘土通过将含铁自然粘土用插层剂进行插层改性以及用还原剂进行还原得到。第二方面，提供了一种杀菌组合物，其包括第一方面所述的改性粘土，还包括缓冲剂，所述缓冲剂为MES、PIPES、HEPES、Bis-Tris、MOPS、Tricine、TEA或磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液中的一种或多种。第三方面，提供了一种第一方面所述改性粘土的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：步骤1，将含铁自然粘土与插层剂混合，得到插层改性的粘土；步骤2，将步骤1中制备的插层改性的粘土与还原剂混合，得到所述改性粘土。第四方面，提供了一种第二方面所述杀菌组合物的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：步骤I，清洗改性粘土；步骤II，配制改性粘土的母液，并调节pH；步骤III，将步骤II中配制的改性粘土母液与缓冲剂混合，制备得到杀菌组合物。第五方面，提供了一种第一方面所述改性粘土在制备杀菌材料方面的用途。本专利技术所具有的有益效果包括：(1)本专利技术提供的改性粘土，原料廉价易得，不含过敏原，具有普适性；(2)本专利技术提供的改性粘土，作用于普遍存在于原核细菌表面的心磷脂，对原核细菌具有光谱抑菌作用，而不会对真核生物机体产生化学毒害作用；(3)本专利技术提供的改性粘土，在近中性条件下发挥作用，对皮肤较为温和，不会产生二次损伤；(4)本专利技术提供的改性粘土，表面带正电，与细菌之间相互吸引，杀菌效果好、效率高；(5)本专利技术提供的改性粘土，采用有机插层剂插层，大大提高了粘土结构中铁的还原率，同时降低了二价铁的氧化速率，延长了抑菌时间；(6)本专利技术提供的改性粘土，采用化学还原剂，提高了粘土中结构二价铁的还原度，提高了粘土的杀菌效率；(7)本专利技术提供的杀菌组合物，能够在使用过程中维持体系对机体的温和及最适合杀菌pH，杀菌效率高；(8)本专利技术提供的改性粘土的制备方法，操作简单，条件易控，对设备的要求低，尤其适用于医疗条件较差的地区应用。附图说明图1示出本专利技术实施例1、对比例1、9、12和15中制备的样品的XRD图；图2示出本专利技术实施例1～3和对比例1～3中制备的样品杀灭大肠杆菌的结果；图3示出本专利技术实施例1、4、5及对比例1、4、5、9～14制备的样品杀灭大肠杆菌的结果；图4示出本专利技术实施例1和对比例中1制备的样品的杀灭大肠杆菌能力和效率比较图；图5示出本专利技术实施例5～7和对比例5～7中制备的样品杀灭嗜麦芽寡养单胞菌的结果；图6示出本专利技术实施例8和对比例8制备的样品在48小时内杀灭大肠杆菌的结果。具体实施方式下面通过优选实施方式和实施例对本专利技术进一步详细说明。通过这些说明，本专利技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。第一方面，本专利技术提供了一种改性粘土，所述改性粘土通过将含铁自然粘土用插层剂进行插层改性以及用还原剂进行还原得到。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述含铁自然粘土选自绿脱石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、云母、累托石或伊蒙混层矿物中的一种或多种。在进一步优选的实施方式中，所述含铁自然粘土选自绿脱石、蒙脱石、伊利石或绿泥石中的一种或多种，优选为绿脱石。在更进一步优选的实施方式中，所述含铁自然粘土的粒度小于5μm，优选小于3μm，更优选小于2μm。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述插层剂为有机插层剂和/或无机插层剂，优选为有机插层剂。本专利技术人经过研究发现，含铁自然粘土的表面带负电，细菌的表面也带负电，在利用粘土进行杀菌时，由于粘土与细菌之间存在库伦排斥力的作用，导致彼此不能紧密接触；且粘土中结构铁氧化产生的活性氧，极其不稳定、以淬灭，细菌与粘土的互相排斥，增大了活性氧的作用难度，降低了杀菌效率。因此，在本专利技术中，优选利用插层剂对含铁自然粘土进行改性，使得改性粘土的表面带正电，进而能够与表面带负电的细菌紧密结合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性粘土，其特征在于，所述改性粘土通过将含铁自然粘土用插层剂进行差层改性以及用还原剂进行还原得到。

【技术特征摘要】
1.一种改性粘土，其特征在于，所述改性粘土通过将含铁自然粘土用插层剂进行差层改性以及用还原剂进行还原得到。2.根据权利要求1所述的改性粘土，其特征在于，所述插层剂为有机插层剂和/或无机插层剂，其中，所述有机插层剂选自壳聚糖、二甲亚砜、硅烷偶联剂、丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵或十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种；所述无机插层剂为无机金属盐溶液，优选选自铁、钙、镁、铝、锌、钾或钠金属盐溶液中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的改性粘土，其特征在于，所述插层剂与含铁自然粘土的重量比为(0.05～30)：1，优选为(0.08～25)：1。4.根据权利要求1所述的改性粘土，其特征在于，所述还原剂为化学还原剂和/或生物还原剂，优选为化学还原剂，所述化学还原剂为强还原剂，优选选自连二亚硫酸钠、次亚磷酸钠、维生素C、水合肼或亚硫酸氢钠中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的改性粘土，其特征在于，与插层剂混合后的含铁自然粘土与还原剂的重量比为1：(2～6)，优选为1：(3～5)。6.一种杀菌组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏庆银，董海良，王曦，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11