一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复配抗菌凝胶，主要由苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯复配而成，其中所述苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯的质量比为1～10︰2～6。还公开了上述复配抗菌凝胶的制备方法和应用，该复配抗菌凝胶制备方法简单，并且结合苯扎溴铵和氧化石墨烯本身的特性，弥补了两者本身在一定浓度下不能广泛抗菌并不易回收的缺点，具有同时抗革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的抗菌活性，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用
本专利技术属于抗菌材料
，具体涉及一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高、健康意识的增强，人们对生活环境的舒适性和卫生条件也越来越重视，创建舒适、洁净、抗菌、防霉、防治疾病传播的生活、学习与工作环境是人们日益增长的追求。遗憾的是，伴随着人们正在为自己营造一个冬暖夏凉的生存环境的同时，也为微生物的繁殖、生长创造了有力的条件。另外，随着工业的发展，水系统受到一定程度的破坏，人们的健康受到威胁，因此，对污水进行处理是亟待解决的问题。水污染主要分为三类:化学污染、物理污染和生物污染。其中，生物污染主要是一些细菌、微生物的污染。因此，控制和消灭有害细菌、霉菌的生长和繁殖，保护人类的健康，是当今科技领域的主要课题，并日益受到关注。石墨烯作为一种新型的二维材料，因其优异的物理化学性质，具有广阔的应用前景，日益受到研究工作者的关注。现有技术中，已经有一些石墨烯作为抗菌材料的报道。主要是用石墨烯和银制备复合粒子进行抗菌，例如，英国《英国皇家化学学会-纳米尺度》(RSC-Nanoscale, 2013年第5卷118页)报道了一种石墨烯和银的复合材料的合成及其抗菌特性。虽然比以前的合成方法增加了生物相容性，但是过程还是比较复杂。以及申请号为201110003784.X，由中国科技大学申请的专利，提出了一种不会引起较大的生物刺激性的制备石墨烯/银复合材料的方法。最大的问题是，由于复合粒子的尺寸限制，使得复合粒子在回收以及大规模应用中还有相当大的距离。具有宏观尺寸的三维材料可以有效解决纳米抗菌粒子难以回收的问题。最近，基于石墨烯的三维凝胶材料渐渐有报道。如:英国《英国皇家化学学会-进展》(RSC-Advances，2013年4月接收)报道的是用多糖作为稳定剂和交联剂，然后用氨水作为还原剂，从而制得还原后的氧化石墨烯/多糖凝胶。由于过程中引入氨水刺激性物品，使得实验过程增添了麻烦，还会有一定程度的环境污染，且用于具体应用时的生物相容性下降。然而，基于石墨烯的三维抗菌材料还未有报道。苯扎溴铵，俗称新洁尔灭，是一种杀菌物质，被广泛用于医院清洁，以及低浓度用于制备创可贴。苯扎溴铵能抑制异养菌的生长，但是据《中国消毒学杂志》(2006年第23卷第5期397页)报道苯扎溴铵消毒液有抑制金黄色葡萄球菌生长的作用，对大肠杆菌和绿脓杆菌无抑菌作用。该物质直接涂在伤口上浓度太大，制成像创可贴之类剂型不利于皮肤透气。新洁尔灭因兼有杀菌和去垢效力，作用强而快，对金属无腐蚀作用，不污染衣服，性质稳定，易于保存的特性，渐渐被广泛应用。同样，苯扎氯铵，俗称洁尔灭，用途类似苯扎溴铵，为阳离子表面活性剂类广谱杀菌剂，能改变细菌胞浆膜通透性，使菌体胞浆物质外渗，阻碍其代谢而起杀灭作用，用于手术前皮肤消毒、粘膜和伤口消毒，手术器械消毒。苯扎氯铵如用量适当无任何不良反应。使用过量则引起心动过速、心悸、心绞痛、心律失常、头痛、神经质、兴奋、不安、失眠、骨路肌痉挛、肌无力、震颤、出汗、潮红、怕热、发热、腹泻、呕吐、体重减轻等类似苯扎氯功能亢进的症状。将石墨烯与抗菌药物复合，有望制备出高抗菌能力、可回收的三维抗菌材料，但目前尚未有人进行过研究。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种复配抗菌凝胶，该复配凝胶具有高抗菌作用。本专利技术的第二个目的是提供上述复配抗菌凝胶的制备方法，该方法工艺简单，成本合理。本专利技术的第三个目的是提供上述复配抗菌凝胶在制备具有抗菌作用的药物或水处理制剂中的应用。本专利技术的第一个目的是通过如下技术方案来实现的:一种复配抗菌凝胶，主要由苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯复配而成，其中所述苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯的质量比为I~10: 2~6。这里不仅利用了苯扎溴铵或苯扎氯铵和还有氧化石墨烯本身的抗菌、除污效果，还利用了苯扎溴铵或苯扎氯铵能迅速使氧化石墨烯形成凝胶的特性，从而使制备过程简单、方便，抗菌、吸附、去污效果得到加强。优选的，所述苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯的质量比为I~5: 2。作为本专利技术的一种改进:本专利技术复配抗菌凝胶的原料中，还含有多巴胺，所述多巴胺与苯扎溴铵或苯扎氯铵和氧化石墨烯的质量比为0.1~1:1~10: 2~6。加入多巴胺，不仅使形成的凝胶更紧密、更牢固，而且能还原部分的氧化石墨烯，使得凝胶有更广泛的用途。因其部分活性基团的还原，使得凝胶更稳定，而且正如还原后的氧化石墨烯因为其独特的性质能吸附氧化石墨烯所不能吸附的物质。优选的，所述多巴胺与苯扎溴铵或苯扎氯铵和氧化石墨烯的质量比为0.2~0.5:1 ~5: 2。本专利技术的第二个目的是通过如下技术方案来实现的:上述复配抗菌凝胶的制备方法，含以下步骤:配制苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液，并配制氧化石墨烯水溶液，按照各原料的用量关系，取氧化石墨烯水溶液迅速加入到苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液中，即制得棕色的苯扎溴铵或苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。制成凝胶的形式，可以缓慢地释放药物，并且空隙比较大，有利于皮肤呼吸。进一步优选的，苯扎溴铵溶液或苯扎氯铵溶液的质量浓度优选为10~50mg/mL。氧化石墨烯水溶液的质量浓度优选为2~6mg/mL。作为本专利技术的一种改进:上述复配抗菌凝胶的制备方法，含以下步骤:配制苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液，并配制氧化石墨烯水溶液和多巴胺水溶液，按照各原料的用量关系，将苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液与多巴胺水溶液混合后得二者的混合溶液，再将氧化石墨烯水溶液迅速加入到该混合溶液中，在有氧条件下的烘箱中静置后，即制得黑色的苯扎溴铵或苯扎氯铵/多巴胺还原的氧化石墨烯复配抗菌凝胶。本专利技术上述制备方法中，苯扎溴铵溶液或苯扎氯铵溶液的质量浓度优选为10~50mg/mLo本专利技术上述制备方法中，氧化石墨烯水溶液的质量浓度优选为2~6mg/mL。本专利技术上述制备方法中，多巴胺水溶液的质量浓度优选为0.1~2mg/mL，进一步优选的，多巴胺水溶液的质量浓度为2mg/mL。本专利技术的第三个目的是通过如下技术方案来实现的:上述复配抗菌凝胶在制备具有抗菌作用的药物或水处理制剂中的应用。其中优选的，本专利技术上述复配抗菌凝胶在制备具有抗大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和李斯特菌(革兰氏阳性菌)作用的药物或水处理制剂中的应用。用作水处理制剂时，回收时直接过滤或拿出即可循环利用，比现有技术中的颗粒形状的处理剂更容易回收循环再利用。本专利技术的有益效果是:本专利技术复配抗菌凝胶通过将氧化石墨烯和苯扎溴铵/苯扎氯铵相结合使用，可以缓慢地释放药物，由于空隙比较大，有利于皮肤呼吸，能有效抗菌；尤其是能有效抗大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和李斯特菌(革兰氏阳性菌)，且易于回收。【附图说明】图1是苯扎溴铵和苯扎氯铵的分子式，以及氧化石墨烯与之结合的过程，由于其分子结构的特点分析，氧化石墨烯与苯扎溴铵或苯扎氯铵主要通过堆积、氢键作用和静电引力等作用形成凝胶；图2是本专利技术实施例1-3中制备的冻干后的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶，其中a图为实施例1中制备的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶，b为实施例2中制备的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶，c为实施例3中制备的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶；图3是本专利技术实施例1中制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶冷冻干燥后的扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复配抗菌凝胶，其特征是：主要由苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯复配而成，其中所述苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯的质量比为1～10︰2～6。

【技术特征摘要】
1.一种复配抗菌凝胶，其特征是:主要由苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯复配而成，其中所述苯扎溴铵或苯扎氯铵与氧化石墨烯的质量比为I~10: 2~6。2.根据权利要求1所述的复配抗菌凝胶，其特征是:还含有多巴胺，所述多巴胺与苯扎溴铵或苯扎氯铵和氧化石墨烯的质量比为0.1~1:1~10: 2~6。3.权利要求1所述的复配抗菌凝胶的制备方法，其特征是含以下步骤:配制苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液，并配制氧化石墨烯水溶液，按照权利要求1中各原料的用量关系，取氧化石墨烯水溶液迅速加入到苯扎溴铵水溶液或苯扎氯铵水溶液中，即制得棕色的苯扎溴铵或苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。4.根据权利要求3所述的复配抗菌凝胶的制备方法，其特征是:苯扎溴铵溶液或苯扎氯铵水溶液的质量浓度为10~50mg/mL。5.根据权利要求3或4所述的复配抗菌凝胶的制备方法，其特征是:氧化石墨烯水溶液的质量浓度为2~6mg/mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新鹏，郭周义，刘智明，袁小婵，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：