一種抗菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型的廣譜抗菌復(fù)合材料氧化石墨稀-二氯生及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)生活水平要求的逐步提高，抗菌材料在減少疾病、應(yīng)對(duì)突發(fā)生物污染事件方面日益表現(xiàn)出不可替代的重要作用。
[0003]自2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家成功分離出石墨烯以來，石墨烯已然成為研究的焦點(diǎn)與熱點(diǎn)，近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯不但可以通過對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜的插入從而進(jìn)行切割，還可以通過對(duì)細(xì)胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取，來破壞細(xì)胞膜從而殺死細(xì)菌，但是因?yàn)槠湓硎俏锢硇詺⒕?，從而有殺菌速度比較慢的缺點(diǎn)。
[0004]三氯生，學(xué)名稱作“二氯苯氧氯酚”，化學(xué)分子為C12H7Cl3O2，又名“三氯沙”、“三氯新”等，作為抗菌劑被廣泛用作化妝品、洗滌劑及消毒及衛(wèi)生保健產(chǎn)品的活性成分等方面。但是，三氯生是疏水性抗菌劑且在水凝膠基質(zhì)中容易聚集而失去活性，從而導(dǎo)致生物利用率降低。因此，如何將疏水的三氯生均勻地分散到親水性水凝膠基質(zhì)中，是三氯生在臨床應(yīng)用中面臨的難題。目前的三氯生乳膏多是通過添加乙二醇、甘油等增溶劑增加其溶解性，但仍難以解決持續(xù)釋放三氯生以及提高其穩(wěn)定性的目的，而且乙二醇等添加劑會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)毒性。因此將氧化石墨烯和三氯生進(jìn)行復(fù)配得到高效的抗菌劑具有很大的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種廣譜抗菌復(fù)合材料及其制備方法，該抗菌復(fù)合材料既改善了三氯生的水分散性，又具有高抗菌作用，而且制備方法簡(jiǎn)單。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種復(fù)合抗菌材料，該復(fù)合抗菌材料由氧化石墨烯與抗菌劑三氯生復(fù)合而成，其中所述氧化石墨稀與抗菌劑三氯生的質(zhì)量比為I?12:0.5?5。其中所述氧化石墨稀與抗菌劑三氯生的質(zhì)量比優(yōu)選為I?4:1。
[0008]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述的抗菌劑三氯生要通過N，N-二甲基甲酰胺對(duì)其進(jìn)行預(yù)溶解，所述三氯生的N，N- 二甲基甲酰胺溶液的質(zhì)量濃度為5?30mg/mL。由于三氯生是脂溶性的藥物，通過N，N- 二甲基甲酰胺對(duì)抗菌劑三氯生進(jìn)行預(yù)溶解，這樣的處理便于其能更充分的于氧化石墨烯進(jìn)行復(fù)合。
[0009]上述復(fù)合抗菌材料的制備方法具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0010](I)配制三氯生的N，N- 二甲基甲酰胺溶液和氧化石墨烯水溶液；
[0011](2)按一定的質(zhì)量比將步驟⑴中得到的三氯生的N，N-二甲基甲酰胺溶液在攪拌的同時(shí)加入到氧化石墨烯溶液中，并使用超聲水浴鍋在一定溫度下超聲一定時(shí)間；
[0012](3)在設(shè)定的溫度下攪拌一定時(shí)間后，用透析或離心的方式除去N，N- 二甲基甲酰胺和多余的三氯生即可得到一定濃度的棕黃色菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生。
[0013]作為對(duì)本發(fā)明的限定，所述步驟(I)中所述的三氯生的N，N-二甲基甲酰胺溶液的質(zhì)量濃度5?30mg/mL，所述的氧化石墨稀水溶液的質(zhì)量濃度為I?6mg/mL。其中所述的三氯生的N，N-二甲基甲酰胺溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10?15mg/mL，所述的氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為2?4mg/mL。
[0014]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定，步驟⑵中所述的超聲時(shí)間為0.5?3小時(shí)，超聲水浴溫度為15?40°C ;步驟(3)中所述的設(shè)定的攪拌溫度為25?60°C，攪拌時(shí)間為I?5小時(shí)；
[0015]作為對(duì)本發(fā)明的再一步限定，步驟(3)中得到的抗菌復(fù)合材料中氧化石墨稀-三氯生的濃度為0.5?6mg/mL，三氯生的在復(fù)合材料中的比例即裝載率為2%?26%。
[0016]采用上述的技術(shù)方案后，本發(fā)明取得的有益效果是:
[0017](I)本發(fā)明廣譜抗菌復(fù)合材料同時(shí)引入了物理與化學(xué)的殺菌機(jī)制，一方面通過石墨烯對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜的插入、切割，還可以通過對(duì)細(xì)胞膜上磷脂分子的大規(guī)模直接抽取來殺死細(xì)菌的作用(物理作用為主)；另一方面能通過三氯生先吸附于細(xì)菌細(xì)胞壁上，進(jìn)而穿透細(xì)胞壁，與細(xì)胞質(zhì)中的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)反應(yīng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性(化學(xué)作用為主)，進(jìn)而殺死細(xì)菌，因此該材料總體殺菌效果更強(qiáng)，同時(shí)更廣譜。
[0018](2)由于氧化石墨烯良好的水分散性，且具有很強(qiáng)的吸附性，能夠通過將氧化石墨烯通過π-π共軛，氫鍵作用和靜電引力等作用負(fù)載疏水的三氯生，改善其親水性，使制備抗菌復(fù)合材料具備優(yōu)異的生物相容性。
[0019](3)本發(fā)明的抗菌復(fù)合材料制備方法簡(jiǎn)單、條件溫和，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
[0020](4)本發(fā)明抗菌復(fù)合材料可以應(yīng)用在在抗菌藥物、制劑或其他抗菌領(lǐng)域中，同時(shí)也可以應(yīng)用在制備具有抗菌作用的織物和水性抗菌材料中，特別可以應(yīng)用在制備具有殺死抗大腸桿菌和李斯特菌作用的織物和水性抗菌材料中。
【附圖說明】
[0021]圖1為氧化石墨烯與三氯生復(fù)合示意圖:氧化石墨烯與三氯生之間，能夠通過JT-JT共軛，氫鍵作用和靜電引力等作用負(fù)載疏水的三氯生。
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的氧化石墨烯-三氯生的抗菌性(大腸桿菌)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:2-a為control組；2_b為氧化石墨稀組；2_c為抗菌復(fù)合材料氧化石墨稀-三氯生組。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0024]下面為具體實(shí)施例部分。
[0025]實(shí)施例1
[0026]分別配制30mg/mL三氯生的N，N- 二甲基甲酰胺溶液，配制lmg/mL氧化石墨烯水溶液，按照氧化石墨烯與抗菌劑三氯生的質(zhì)量比為1:5的質(zhì)量關(guān)系，取5mL N，N-二甲基甲酰胺的溶液在攪拌的同時(shí)加入到30mL氧化石墨烯水溶液中，接著使用超聲水浴鍋超聲2小時(shí)，然后在60°C攪拌5小時(shí)。
[0027]然后取出溶液用截留分子量8000的透析袋，透析I天，前8個(gè)小時(shí)每隔2個(gè)小時(shí)換水一次，透析完畢后即可得到抗菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生的溶液，溶液濃度約為0.75mg/mL。
[0028]取不同質(zhì)量的三氯生，配制成一系列濃度梯度的溶液，通過紫外分光光度計(jì)，可以計(jì)算出三氯生的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線我們可以的到抗菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生中三氯生的裝載率約為25.8%。
[0029]實(shí)施例2
[0030]分別配制5mg/mL三氯生的N, N- 二甲基甲酰胺的溶液，配制4mg/mL氧化石墨稀水溶液，按照氧化石墨烯與抗菌劑三氯生的質(zhì)量比為12:0.5的質(zhì)量關(guān)系，取ImL N, N-二甲基甲酰胺的溶液在攪拌的同時(shí)加入到30mL氧化石墨烯水溶液中，接著使用超聲水浴鍋超聲
0.5小時(shí)，然后在25°C攪拌I小時(shí)。
[0031]然后取出溶液用截留分子量8000的透析袋，透析I天，前8個(gè)小時(shí)每隔2個(gè)小時(shí)換水一次，透析完畢后即可得到抗菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生的溶液，溶液濃度為約3.32mg/mL。
[0032]取不同質(zhì)量的三氯生，配置成一系列濃度梯度的溶液，通過紫外分光光度計(jì)，可以計(jì)算出三氯生的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線我們可以的到抗菌復(fù)合材料氧化石墨烯-三氯生中三氯生的裝載率約為2.7%。
[0033]實(shí)施例3
[0034]分別配制5mg/mL三氯生的N，N- 二甲基甲酰胺的溶液，配制2mg/mL氧化石墨烯水溶液，按照氧化石