一種復配抗菌凝膠及其製備方法和應用的製作方法
2023-05-30 04:15:11 2
一種復配抗菌凝膠及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種復配抗菌凝膠，主要由苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯復配而成，其中所述苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯的質量比為1～10︰2～6。還公開了上述復配抗菌凝膠的製備方法和應用，該復配抗菌凝膠製備方法簡單，並且結合苯扎溴銨和氧化石墨烯本身的特性，彌補了兩者本身在一定濃度下不能廣泛抗菌並不易回收的缺點，具有同時抗革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的抗菌活性，應用廣泛。
【專利說明】一種復配抗菌凝膠及其製備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明屬於抗菌材料【技術領域】，具體涉及一種復配抗菌凝膠及其製備方法和應用。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高、健康意識的增強，人們對生活環境的舒適性和衛生條件也越來越重視，創建舒適、潔淨、抗菌、防黴、防治疾病傳播的生活、學習與工作環境是人們日益增長的追求。遺憾的是，伴隨著人們正在為自己營造一個冬暖夏涼的生存環境的同時，也為微生物的繁殖、生長創造了有力的條件。
[0003]另外，隨著工業的發展，水系統受到一定程度的破壞，人們的健康受到威脅，因此，對汙水進行處理是亟待解決的問題。水汙染主要分為三類:化學汙染、物理汙染和生物汙染。其中，生物汙染主要是一些細菌、微生物的汙染。
[0004]因此，控制和消滅有害細菌、黴菌的生長和繁殖，保護人類的健康，是當今科技領域的主要課題，並日益受到關注。
[0005]石墨烯作為一種新型的二維材料，因其優異的物理化學性質，具有廣闊的應用前景，日益受到研究工作者的關注。
[0006]現有技術中，已經有一些石墨烯作為抗菌材料的報導。主要是用石墨烯和銀製備複合粒子進行抗菌，例如，英國《英國皇家化學學會-納米尺度》(RSC-Nanoscale, 2013年第5卷118頁)報導了一種石墨烯和銀的複合材料的合成及其抗菌特性。雖然比以前的合成方法增加了生物相容性，但是過程還是比較複雜。以及申請號為201110003784.X，由中國科技大學申請的專利，提出了一種不會引起較大的生物刺激性的製備石墨烯/銀複合材料的方法。最大的問題是，由於複合粒子的尺寸限制，使得複合粒子在回收以及大規模應用中還有相當大的距離。
[0007]具有宏觀尺寸的三維材料可以有效解決納米抗菌粒子難以回收的問題。最近，基於石墨烯的三維凝膠材料漸漸有報導。如:英國《英國皇家化學學會-進展》(RSC-Advances，2013年4月接收)報導的是用多糖作為穩定劑和交聯劑，然後用氨水作為還原劑，從而製得還原後的氧化石墨烯/多糖凝膠。由於過程中引入氨水刺激性物品，使得實驗過程增添了麻煩，還會有一定程度的環境汙染，且用於具體應用時的生物相容性下降。
[0008]然而，基於石墨烯的三維抗菌材料還未有報導。
[0009]苯扎溴銨，俗稱新潔爾滅，是一種殺菌物質，被廣泛用於醫院清潔，以及低濃度用於製備創可貼。苯扎溴銨能抑制異養菌的生長，但是據《中國消毒學雜誌》(2006年第23卷第5期397頁)報導苯扎溴銨消毒液有抑制金黃色葡萄球菌生長的作用，對大腸桿菌和綠膿桿菌無抑菌作用。該物質直接塗在傷口上濃度太大，製成像創可貼之類劑型不利於皮膚透氣。新潔爾滅因兼有殺菌和去垢效力，作用強而快，對金屬無腐蝕作用，不汙染衣服，性質穩定，易於保存的特性，漸漸被廣泛應用。
[0010]同樣，苯扎氯銨，俗稱潔爾滅，用途類似苯扎溴銨，為陽離子表面活性劑類廣譜殺菌劑，能改變細菌胞漿膜通透性，使菌體胞漿物質外滲，阻礙其代謝而起殺滅作用，用於手術前皮膚消毒、黏膜和傷口消毒，手術器械消毒。苯扎氯銨如用量適當無任何不良反應。使用過量則引起心動過速、心悸、心絞痛、心律失常、頭痛、神經質、興奮、不安、失眠、骨路肌痙攣、肌無力、震顫、出汗、潮紅、怕熱、發熱、腹瀉、嘔吐、體重減輕等類似苯扎氯功能亢進的症狀。
[0011]將石墨烯與抗菌藥物複合，有望製備出高抗菌能力、可回收的三維抗菌材料，但目前尚未有人進行過研究。
【發明內容】
[0012]本發明的第一個目的是提供一種復配抗菌凝膠，該復配凝膠具有高抗菌作用。
[0013]本發明的第二個目的是提供上述復配抗菌凝膠的製備方法，該方法工藝簡單，成本合理。
[0014]本發明的第三個目的是提供上述復配抗菌凝膠在製備具有抗菌作用的藥物或水處理製劑中的應用。
[0015]本發明的第一個目的是通過如下技術方案來實現的:一種復配抗菌凝膠，主要由苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯復配而成，其中所述苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯的質量比為I~10: 2~6。
[0016]這裡不僅利用了苯扎溴銨或苯扎氯銨和還有氧化石墨烯本身的抗菌、除汙效果，還利用了苯扎溴銨或苯扎氯銨能迅速使氧化石墨烯形成凝膠的特性，從而使製備過程簡單、方便，抗菌、吸附、去汙效果得到加強。
[0017]優選的，所述苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯的質量比為I~5: 2。
[0018]作為本發明的一種改進:本發明復配抗菌凝膠的原料中，還含有多巴胺，所述多巴胺與苯扎溴銨或苯扎氯銨和氧化石墨烯的質量比為0.1~1:1~10: 2~6。
[0019]加入多巴胺，不僅使形成的凝膠更緊密、更牢固，而且能還原部分的氧化石墨烯，使得凝膠有更廣泛的用途。因其部分活性基團的還原，使得凝膠更穩定，而且正如還原後的氧化石墨烯因為其獨特的性質能吸附氧化石墨烯所不能吸附的物質。
[0020]優選的，所述多巴胺與苯扎溴銨或苯扎氯銨和氧化石墨烯的質量比為0.2~0.5:1 ~5: 2。
[0021]本發明的第二個目的是通過如下技術方案來實現的:上述復配抗菌凝膠的製備方法，含以下步驟:配製苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液，並配製氧化石墨烯水溶液，按照各原料的用量關係，取氧化石墨烯水溶液迅速加入到苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液中，即製得棕色的苯扎溴銨或苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0022]製成凝膠的形式，可以緩慢地釋放藥物，並且空隙比較大，有利於皮膚呼吸。
[0023]進一步優選的，苯扎溴銨溶液或苯扎氯銨溶液的質量濃度優選為10~50mg/mL。
[0024]氧化石墨烯水溶液的質量濃度優選為2~6mg/mL。
[0025]作為本發明的一種改進:上述復配抗菌凝膠的製備方法，含以下步驟:配製苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液，並配製氧化石墨烯水溶液和多巴胺水溶液，按照各原料的用量關係，將苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液與多巴胺水溶液混合後得二者的混合溶液，再將氧化石墨烯水溶液迅速加入到該混合溶液中，在有氧條件下的烘箱中靜置後，即製得黑色的苯扎溴銨或苯扎氯銨/多巴胺還原的氧化石墨烯復配抗菌凝膠。
[0026]本發明上述製備方法中，苯扎溴銨溶液或苯扎氯銨溶液的質量濃度優選為10~50mg/mLo
[0027]本發明上述製備方法中，氧化石墨烯水溶液的質量濃度優選為2~6mg/mL。
[0028]本發明上述製備方法中，多巴胺水溶液的質量濃度優選為0.1~2mg/mL，進一步優選的，多巴胺水溶液的質量濃度為2mg/mL。
[0029]本發明的第三個目的是通過如下技術方案來實現的:上述復配抗菌凝膠在製備具有抗菌作用的藥物或水處理製劑中的應用。
[0030]其中優選的，本發明上述復配抗菌凝膠在製備具有抗大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)作用的藥物或水處理製劑中的應用。
[0031]用作水處理製劑時，回收時直接過濾或拿出即可循環利用，比現有技術中的顆粒形狀的處理劑更容易回收循環再利用。
[0032]本發明的有益效果是:本發明復配抗菌凝膠通過將氧化石墨烯和苯扎溴銨/苯扎氯銨相結合使用，可以緩慢地釋放藥物，由於空隙比較大，有利於皮膚呼吸，能有效抗菌；尤其是能有效抗大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)，且易於回收。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是苯扎溴銨和苯扎氯銨的分子式，以及氧化石墨烯與之結合的過程，由於其分子結構的特點分析，氧化石墨烯與苯扎溴銨或苯扎氯銨主要通過堆積、氫鍵作用和靜電引力等作用形成凝膠；
[0034]圖2是本發明實施例1-3中製備的凍幹後的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠，其中a圖為實施例1中製備的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠，b為實施例2中製備的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠，c為實施例3中製備的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠；
[0035]圖3是本發明實施例1中製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠冷凍乾燥後的掃描電鏡；
[0036]圖4是本發明實施例1中採用的原料氧化石墨烯的FT-1R圖譜；
[0037]圖5是本發明實施例1中製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠冷凍乾燥後的FT-1R圖譜；
[0038]圖6是本發明實施例1中採用的原料氧化石墨烯的Raman光譜圖，在785nm雷射器，20倍物鏡下檢測所得；
[0039]圖7是本發明實施例1中製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠冷凍乾燥後的Raman光譜圖，在785nm雷射器，20倍物鏡下檢測所得；
[0040]圖8是本發明實施例1-3中製備的不同濃度的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠經O天、I天、2天培養後的大腸桿菌的對比圖片，其中從左到右依次是空白組、實施例1中製備的抗菌凝膠、實施例2中 製備的抗菌凝膠、實施例3中製備得抗菌凝膠；
[0041]圖9是本發明實施例1-3中製備的不同濃度的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠經O天、I天、2天培養後的李斯特菌的對比圖片，其中從左到右依次是空白組、實施例1中製備的抗菌凝膠、實施例2中製備的抗菌凝膠、實施例3中製備得抗菌凝膠；
[0042]圖10是本發明實施例1中製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠和苯扎溴銨、氧化石墨烯本身經O天、I天、2天培養後的大腸桿菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例1中的抗菌凝膠、苯扎溴銨和氧化石墨烯；
[0043]圖11是本發明實施例1中製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠和苯扎溴銨、氧化石墨烯本身經O天、I天、2天培養後的李斯特菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例1中的抗菌凝膠、苯扎溴銨和氧化石墨烯；
[0044]圖12是採用本發明實施例1和8中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌經O天、I天、2天培養後的大腸桿菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例1中的抗菌凝膠、實施例8中的抗菌凝膠；
[0045]圖13是採用本發明實施例1和8中製備的復配抗菌凝膠，採用李斯特菌經O天、I天、2天培養後的李斯特菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例1中的抗菌凝膠、實施例8中的抗菌凝膠；
[0046]圖14是採用本發明實施例5和11中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌經O天、I天、2天培養後的李斯特菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例5中的抗菌凝膠、實施例11中的抗菌凝膠；
[0047]圖15是採用本發明實施例5和11中製備的復配抗菌凝膠，採用李斯特菌經O天、I天、2天培養後的李斯特菌對比圖片，其中從左到右依次為空白組、實施例5中的抗菌凝膠、實施例11中的抗菌凝膠。
【具體實施方式】
[0048]下面結合附圖和具體實施例進一步詳細說明本發明。
[0049](一)復配抗菌凝膠及其制`備過程
[0050]實施例1
[0051](I)配置苯扎溴銨溶液，質量濃度為50mg/mL ；
[0052](2)配置濃度為4mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液，pH約為0.74 ；
[0053](3)取lmL，4mg/mL的GO溶液，迅速加入到盛有相應濃度的200 μ L苯扎溴銨溶液
的試管中，即得棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0054]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠如圖2中a圖所示。很明顯，從外觀上來看，製備的是棕色的凝膠，也就是氧化石墨烯沒有被還原。從左到右，苯扎溴銨的濃度分別為50mg/mL,30mg/mL, 10mg/mL。這可以和加了多巴胺的抗菌凝膠對比來看,加了多巴胺的抗菌凝膠是黑色的，是因為多巴胺本身的自聚和還原性能，氧化石墨烯被還原，從而顏色發生變化。根據這一特點可以初步判斷，被還原後的抗菌凝膠的製備效果。
[0055]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠冷凍乾燥後的掃描電鏡如圖3中所示。從圖3中可以看出氧化石墨烯和苯扎溴銨結合後，苯扎溴銨均勻分散在氧化石墨烯中，而且在不改變氧化石墨烯的片狀結構的前提下，相互連接形成縫隙。一方面，這有利於結合的苯扎溴銨的釋放，達到抗菌效果。另一方面，這有利於容納其他物質，比如吸附汙染物，或者載藥。
[0056]採用的原料氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)的FT-1R圖譜如圖4中所示，從圖4中可以得到氧化石墨烯的特徵峰有:0-H鍵(約3300CHT1) ;C=0鍵(1730CHT1)，C=C鍵(1630cm 1X[0057]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠(Benzalkonium bromide/grapheneoxide gel, BKB-GOG)冷凍乾燥後的FT-1R圖譜如圖5中所示，從圖5中可以看出，苯扎溴銨已經和氧化石墨烯結合，但是它沒有把氧化石墨烯的本身結構改變，氧化石墨烯本身的特徵峰基本沒有變化，其中O-H鍵增強，說明兩者連接有很大部分是由於氫鍵、π-π堆積作用，還有正負電荷的靜電吸附。
[0058]採用的原料氧化石墨烯的Raman光譜圖(在785nm雷射器，20倍物鏡下檢測所得)如圖6中所示；從圖6中可以得出氧化石墨烯的兩個特徵拉曼峰:D峰(135001^)40 G峰(1587cm 1X
[0059]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠冷凍乾燥後的Raman光譜圖(在785nm雷射器，20倍物鏡下檢測所得)如圖7中所示。從圖7中可以看出，氧化石墨烯的兩個特徵峰基本沒有變化，這進一步證明，苯扎溴銨和氧化石墨烯結合中，並沒有發生質的反應，而是通過物理作用相互結合。
[0060]實施例2
[0061](I)配置苯扎溴銨溶液,質量濃度為30mg/mL ；
[0062](2)配置濃度為4mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液，pH約為0.74 ；
[0063](3)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相應濃度的200 μ L苯扎溴銨溶液的試管中，即得棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0064]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠如圖2中b圖所示。
[0065]實施例3`[0066](I)配置苯扎溴銨溶液,質量濃度為10mg/mL ；
[0067](2)配置濃度為4mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液，pH約為0.74 ；
[0068](3)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相應濃度的200 μ L苯扎溴銨溶液的試管中，即得棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0069]製備的棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯凝膠如圖2中c圖所示。
[0070]實施例4
[0071](I)配置苯扎氯銨溶液，質量濃度為25mg/mL ；
[0072](2)配置濃度為4mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液，pH約為0.74 ；
[0073](3)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相應濃度的200 μ L苯扎氯銨溶液的試管中，即得棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0074]實施例5
[0075](I)配置苯扎氯銨溶液，質量濃度為50mg/mL ；
[0076](2)配置濃度為4mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液，pH約為0.74 ；
[0077](3)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相應濃度的200 μ L苯扎氯銨溶液的試管中，即得棕色的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
[0078]實施例6
[0079](I)配置苯扎溴銨溶液，質量濃度為10mg/mL ；
[0080](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0081 ] (3 )將100 μ L苯扎溴銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；[0082](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下50~70°C烘箱中靜置I~3h (根據多巴胺的比例關係，所需時間不同)，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠(多巴胺還原的氧化石墨烯抗菌凝膠)。
[0083]實施例7
[0084](I)配置苯扎溴銨溶液，質量濃度為30mg/mL ；
[0085](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0086](3 )將100 μ L苯扎溴銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；
[0087](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下60°C烘箱中靜置2h，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠。
[0088]實施例8
[0089](I)配置苯扎溴銨溶液，質量濃度為50mg/mL ；
[0090](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0091 ] (3 )將100 μ L苯扎溴銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；
[0092](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下60°C烘箱中靜置2h，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠。
[0093]實施例9`
[0094](I)配置苯扎氯銨溶液，質量濃度為10mg/mL ；
[0095](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0096](3)將100 μ L苯扎氯銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；
[0097](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下60°C烘箱中靜置2h，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠。
[0098]實施例10
[0099](I)配置苯扎氯銨溶液，質量濃度為30mg/mL ；
[0100](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0101](3 )將100 μ L苯扎溴銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；
[0102](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下60°C烘箱中靜置2h，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠。
[0103]實施例11
[0104](I)配置苯扎氯銨溶液，質量濃度為50mg/mL ；
[0105](2)配置濃度為4mg/mL的GO水溶液和濃度為2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作為還原劑和交聯劑；
[0106](3 )將100 μ L苯扎溴銨水溶液和100 μ L多巴胺溶液混合；
[0107](4)取lmL，4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴銨和多巴胺混合溶液的試管中，有氧條件下60°C烘箱中靜置2h，即得黑色的苯扎溴銨/rGO抗菌凝膠。
[0108](二)應用實施例[0109]採用實施例1-3中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)進行抗菌試驗，試驗結果如圖8和圖9中所示，從左到右依次是細菌空白組(僅含有菌液)，分別加入了 50mg/mL, 30mg/mL, 10mg/mL的苯扎溴銨製成的復配抗菌凝膠(即實施例1、實施例2和實施例3製備得復配抗菌凝膠)的細菌液，在37°C恆溫培養箱中分別培養Oh，24h, 48h時對大腸桿菌和李斯特菌的抗性圖片，從圖8和圖9中可以看出，細菌空白組從Oh到48h都是渾濁的，說明細菌生長良好；而加入了不同濃度抗菌凝膠的試管24h時上半部分變澄清，48h後全部變澄清，說明這三種濃度都能有效抑制大腸桿菌和李斯特菌的生長，並且把培養液也一起吸附，從而使得溶液變的澄清。
[0110]採用實施例1中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)進行抗菌試驗，試驗結果如圖10和11中所示，從左到右依次是細菌空白組，分別加入了 50mg/mL苯扎溴銨製備的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠，50mg/mL苯扎溴銨，4mg/mL氧化石墨烯的細菌液，在37°C恆溫培養箱中分別培養0h，24h, 48h時對大腸桿菌和李斯特菌的抗性圖片，從圖中可以看出，細菌空白組從Oh到48h都是渾濁的，說明細菌生長良好；抗菌凝膠試管24h時上半部分變澄清，48h後全部變澄清，說明抗菌凝膠能有效抑制大腸桿菌和李斯特菌的生長，並且把培養液也一起吸附，從而使得溶液變的澄清；只加入了苯扎溴銨的細菌液，從圖中可以看出，也可以抑制細菌的生長，但是培養液依舊存在，而且形成的懸浮物不易清除；只加入了氧化石墨烯的細菌液，氧化石墨烯會下沉聚積，從細菌液的渾濁度來看，有抗李斯特菌的效果，對大腸桿菌沒有抗性，這可能跟氧化石墨烯本身帶負電荷有關，並且從抗李斯特菌的結果來看，氧化石墨烯堆積下沉，但在上層溶液中仍殘留未聚積的氧化石墨烯，這無疑給後期分離帶來困擾。
[0111]採用實施例1、8中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)進行抗菌試驗，試驗結果如圖12 (大腸桿菌)和13 (李斯特菌)中所示，從左到右依次是細菌空白組，加入了苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠(實施例1)的細菌液，被多巴胺還原的苯扎溴銨/ 氧化石墨烯抗菌凝膠(實施例8)的細菌液，在37°C恆溫培養箱中分別培養0h，24h, 48h時對大腸桿菌和李斯特菌的抗性圖片，從圖12-13中可以看出，細菌空白組從Oh到48h都是渾濁的，說明細菌生長良好；抗菌凝膠試管24h時上半部分變澄清，48h後幾乎全部變澄清(細菌本身的培養濃度提高)，說明抗菌凝膠能有效抑制大腸桿菌和李斯特菌的生長，並且把培養液也一起吸附，從而使得溶液變的澄清；從結果來看，加入了多巴胺的苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠並沒有影響結果，但是，由於多巴胺的加入使得凝膠結合更牢固，空隙變小，從而使抗菌劑持續的釋放起到抗菌效果，吸附減慢，但是時效性更強。從相同時間上看，對李斯特菌的吸附滅菌更明顯，這與氧化石墨烯帶負電荷利於吸附陽性菌有關。
[0112]採用實施例5、11中製備的復配抗菌凝膠，採用大腸桿菌(革蘭氏陰性菌)和李斯特菌(革蘭氏陽性菌)進行抗菌試驗，試驗結果如圖14 (大腸桿菌)和15 (李斯特菌)中所示，從左到右依次是細菌空白組，加入了苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠(實施例5)的細菌液，加入被多巴胺還原的苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠(實施例11)的細菌液，50mg/mL苯扎氯銨溶液的細菌液，在37°C恆溫培養箱中分別培養0h，24h, 48h時對大腸桿菌和李斯特菌的抗性圖片，從圖14-15中可以看出，細菌空白組從Oh到48h都是渾濁的，說明細菌生長良好；抗菌凝膠試管24h時上半部分變澄清，48h後幾乎全部變澄清(細菌本身的培養濃度提高)，說明苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠也能有效抑制大腸桿菌和李斯特菌的生長，並且把培養液也一起吸附，從而使得溶液變的澄清；從結果來看，對李斯特菌的效果更明顯，加入了多巴胺的苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠並沒有影響結果，但是，由於多巴胺的加入使得凝膠結合更牢固，空隙變小，從而使抗菌劑持續的釋放起到抗菌效果，吸附減慢，但是時效性增強。只加入了苯扎氯銨的細菌液，從圖14-15中可以看出，也可以抑制細菌的生長，但是培養液依舊存在，而且形成的懸浮物不易清除。實驗結果與苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠基本相同。但對於大腸桿菌的吸附滅菌效果苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠比苯扎溴銨/氧化石墨烯抗菌凝膠的效果要低一些，正是由於苯扎溴銨比苯扎氯銨存在著一定的優勢，是市面上生活中逐漸用新潔爾滅(苯扎溴銨)取代潔爾滅(苯扎氯銨)的原因之一。
[0113]根據圖8-15中的實驗結果來看，很明顯，不管是從效果、經濟，還是流程方面考慮，製備的復配抗菌凝膠，既能有效抗菌，又能解決兩種物質本身難以回收的弊端，可以回收重複利用，保護環境、節約資源。
[0114]另外，本發明製備的復配抗菌凝膠，其應用廣泛，根據圖2、圖3對抗菌凝膠的外觀及內部觀察，可對凝膠做進一步的應用實施方案如以下幾種:[0115]I)製備抗菌抹布，可以運用夾層的方式，用紗布包裹凝膠，運用其高的吸水性和抗菌性，對儀器進行方便除菌；
[0116]2)製備漁網式的抗菌材料，在儀器內部安置濾網；
[0117]3)製備治理水汙染的抗菌材料，可以用於大規模夾層，或者直接用於成塊易回收的吸附材料。
[0118]除了這幾種列舉的方式之外，還可以用於其他方面，根據圖8-15中的實驗結果，可以看出，本發明製備的凝膠能有效吸附物質，並可廣泛抗菌，因此該凝膠可以作為水處理製劑用於汙水處理，作為抗菌藥物應用等等，此處不再一一列舉。
[0119]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種復配抗菌凝膠，其特徵是:主要由苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯復配而成，其中所述苯扎溴銨或苯扎氯銨與氧化石墨烯的質量比為I~10: 2~6。
2.根據權利要求1所述的復配抗菌凝膠，其特徵是:還含有多巴胺，所述多巴胺與苯扎溴銨或苯扎氯銨和氧化石墨烯的質量比為0.1~1:1~10: 2~6。
3.權利要求1所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是含以下步驟:配製苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液，並配製氧化石墨烯水溶液，按照權利要求1中各原料的用量關係，取氧化石墨烯水溶液迅速加入到苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液中，即製得棕色的苯扎溴銨或苯扎氯銨/氧化石墨烯抗菌凝膠。
4.根據權利要求3所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是:苯扎溴銨溶液或苯扎氯銨水溶液的質量濃度為10~50mg/mL。
5.根據權利要求3或4所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是:氧化石墨烯水溶液的質量濃度為2~6mg/mL。
6.權利要求3所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是含以下步驟:配製苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液，並配製氧化石墨烯水溶液和多巴胺水溶液，按照權利要求2中各原料的用量關係，將苯扎溴銨水溶液或苯扎氯銨水溶液與多巴胺水溶液混合後得二者的混合溶液，再將氧化石墨烯水溶液迅速加入到該混合溶液中，在有氧條件下的烘箱中靜置後，即製得黑色的苯扎溴銨或苯扎 氯銨/多巴胺還原的氧化石墨烯復配抗菌凝膠。
7.根據權利要求6所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是:苯扎溴銨溶液或苯扎氯銨溶液的質量濃度為10~50mg/mL。
8.根據權利要求6所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是:氧化石墨烯水溶液的質量濃度為2~6mg/mL。
9.根據權利要求6所述的復配抗菌凝膠的製備方法，其特徵是:多巴胺水溶液的質量濃度為I~3mg/mL。
10.權利要求1或2所述的復配抗菌凝膠在製備具有抗菌作用的藥物或水處理製劑中的應用。
【文檔編號】A01N25/04GK103598179SQ201310413657
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】王新鵬, 郭周義, 劉智明, 袁小嬋 申請人:華南師範大學