本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域,特別涉及一種穩(wěn)定的海泡石抗菌粉的制備方法。
背景技術(shù):
在科技高速發(fā)展的今天,如何更好地控制和消滅有害微生物的生長(zhǎng)和繁殖,如何更有效地進(jìn)行抗菌、殺菌、消毒及疾病防治,已成為一個(gè)與人類健康和生命息息相關(guān)的問(wèn)題??梢灶A(yù)見(jiàn),高效且長(zhǎng)效穩(wěn)定的抗菌制品的研發(fā)生產(chǎn),必將會(huì)為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),為改善人民生活質(zhì)量做出貢獻(xiàn),為提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益發(fā)揮十分積極的作用。
當(dāng)前,無(wú)機(jī)抗菌劑相對(duì)有機(jī)抗菌劑具有更好的耐高溫性、安全性無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞。目前相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的主要集中在載體的選擇、抗菌有效成分的制備以及負(fù)載方法上,而對(duì)抗菌粉制備完成之后的進(jìn)一步加工處理的報(bào)道卻少之又少。
李鋒(200610035616.0)用聚乙烯防沉蠟漿為載體負(fù)載納米銀制備抗菌粉。胡國(guó)慶等(02111595.8)用黏土或磷酸鋯來(lái)吸附殼聚糖或銀來(lái)制備抗菌粉。成都理工大學(xué)劉菁等(CN101142919)發(fā)明的以海泡石為載體,負(fù)載銀和鋅離子制備抗菌粉。雖然他們制備過(guò)程較為簡(jiǎn)單,但是在酸,堿或有機(jī)等實(shí)際環(huán)境下,抗菌成分容易被分解或者較早的釋放出來(lái)從而縮短了其使用壽命,不利于應(yīng)用于建筑材料、醫(yī)療設(shè)施與醫(yī)療器械、日常用品等領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足提供一種穩(wěn)定海泡石抗菌粉的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種穩(wěn)定海泡石抗菌粉的制備方法,包括海泡石的二氧化硅包覆。
進(jìn)一步地,所述的海泡石的二氧化硅包覆為:將海泡石按固液比(質(zhì)量比)為1:10~20加入到硅類化合物、催化劑及溶劑的混合溶液中,10~65℃反應(yīng)80~150min,過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。
進(jìn)一步地,混合溶液中,硅類化合物、催化劑及溶劑的摩爾比為0.002~0.007:0.008~0.016:0.65~0.95。
進(jìn)一步地,所述的硅類化合物為正硅酸乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯等硅酸酯,硅酸鈉、硅酸鉀等硅酸鹽,水玻璃、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷及它們的甲氧基和氯代硅烷中的一種。
進(jìn)一步地,所述的催化劑是氨水、乙二胺、三乙胺、硫酸、硝酸、鹽酸、醋酸、草酸、甲酸、苯磺酸、硼氫化鈉中的一種。
進(jìn)一步地,所述的溶劑是水、甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺中的一種。
進(jìn)一步地,還包括海泡石包覆前的抗菌處理,具體為:活化后的海泡石與0.01~0.5mol/L的抗菌活性成分的水溶液混合,10~85℃攪拌1~72 h,過(guò)濾、洗滌,然后干燥并進(jìn)行磨研。
進(jìn)一步地,所述的抗菌活性成分的水溶液為硝酸銀溶液,銀銨絡(luò)合液、草酸銀溶液、醋酸銀溶液、檸檬酸銀溶液以及殼聚糖中的一種或兩種以上。
進(jìn)一步地,還包括抗菌處理前的海泡石的活化,海泡石的活化包括海泡石的酸活化和有機(jī)活化。
進(jìn)一步地,海泡石的活化具體為:25~125℃條件下,按固液比1:10~20在海泡石中加入0.2~5mol/L的酸溶液活化2~12h,洗滌過(guò)濾至中性,按固液比1:10~30在酸活化的海泡石中加入有機(jī)溶劑和水,控制有機(jī)溶劑的濃度為0.004~0.1g/mL,在25~85℃浸漬2~20h,抽濾并用無(wú)水乙醇洗滌2~5遍,干燥并磨研,得到活化海泡石。
進(jìn)一步地,所述的酸為鹽酸、硝酸、硫酸、草酸中的一種。
進(jìn)一步地,所述的有機(jī)溶劑為十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、十二烷基硫酸鈉(SDS)中的一種或兩種以上,更優(yōu)選為十六烷基三甲基溴化銨(SDBS)。
本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明采用酸與表面活性劑分別對(duì)海泡石進(jìn)行改性,能提高抗菌材料的比表面積,進(jìn)一步增加載體對(duì)銀離子、殼聚糖等吸附量,而且從簡(jiǎn)單的物理吸附變成了化學(xué)吸附,這樣能減緩銀的釋放,保持長(zhǎng)時(shí)間抗菌效果。
(2)本發(fā)明利用改性后的海泡石吸附納米銀和殼聚糖之后,干燥處理、研磨,抗菌粉分散于水溶液或者有機(jī)溶劑中,并加入硅類化合物和催化劑進(jìn)行包覆反應(yīng),得到的抗菌粉穩(wěn)定性顯著提高,不僅能在酸,堿,有機(jī),強(qiáng)紫外照射等惡劣環(huán)境下仍能保證抗菌廣譜性,而且包覆一層SiO2還能減緩抗菌活性成分的釋放,從而延長(zhǎng)了其使用壽命。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于此。
實(shí)施例1
(1)海泡石活化:75℃條件下,海泡石按固液比為1:15進(jìn)行0.75mol/L鹽酸活化10h,洗滌過(guò)濾至中性,按固液比為1:15,加入0.05mol/L十二烷基苯磺酸鈉(SDBS),在30℃條件下浸漬18h,抽濾并用無(wú)水乙醇洗滌3遍,干燥,磨研備用,制得活化海泡石;
(2)將步驟(1)中得到的活化海泡石加到0.1mol/L的AgNO3溶液中,室溫?cái)嚢?6h,使兩者充分結(jié)合,過(guò)濾,蒸餾水洗滌至無(wú)Ag離子存在,干燥,磨研備用;
(3)取步驟(2)得到的抗菌粉按固液比為1:15加入到正硅酸乙酯及醋酸的水溶液中,其中,水、正硅酸乙酯及醋酸的摩爾比為0.833:0.005:0.009,室溫條件下反應(yīng)90min,過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)物;
(4)取步驟(2)和(3)得到的粉體按固液比為1:15分別加入到1mol/L HCl(酸處理)或1mol/L NaOH(堿處理)或無(wú)水乙醇(有機(jī)處理)中,24h后過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。
(5)分別取步驟(2)和(3)得到的粉體紫外燈照射24h(紫外處理)。
(6)將步驟(2)、步驟(3)得到的抗菌粉及步驟(4)和(5)處理得到的抗菌粉分別壓成藥片狀置于含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的瓊脂固體培養(yǎng)基中,在37℃條件下培養(yǎng)24h。
步驟(2)、(3)所得抗菌粉(分別對(duì)應(yīng)于二氧化硅包覆前、后)的抑菌圈均為5.1mm。沒(méi)有包覆SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后,抑菌圈分別 4.2mm, 3.8mm, 3.7mm, 4.6mm。包覆SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后的抑菌圈分別為4.9 mm, 4.5mm, 4.6mm, 4.9mm。
以上結(jié)果表明,未包覆SiO2較包覆了SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后,抑菌圈分別減少0.7mm, 0.7mm, 0.9mm, 0.3mm,這充分說(shuō)明,盡管二氧化硅包覆沒(méi)能直接改進(jìn)抑菌效果,卻顯著提升了抗菌粉在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性。
實(shí)施例2
(1)海泡石活化:65℃條件下,海泡石按固液比為1:15進(jìn)行1mol/L硝酸活化10h,洗滌過(guò)濾至中性,按固液比為1:25,加入0.02mol/L十二烷基苯磺酸鈉(SDBS),,在30℃條件下浸漬20h,抽濾并用無(wú)水乙醇洗滌3遍,干燥,磨研備用,制得活化海泡石;
(2)將步驟(1)中得到的活化海泡石分別加到0.09mol/L的殼聚糖溶液中,室溫?cái)嚢?4h,使兩者充分結(jié)合,過(guò)濾,干燥,磨研備用;
(3)取步驟(2)得到的抗菌粉按固液比為1:15加入到硅酸鈉及鹽酸的水溶液中,其中,水、硅酸鈉及鹽酸的摩爾比為0.733:0.010:0.011,室溫條件下反應(yīng)90min,過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。
(4)分別取步驟(2)和(3)得到的粉體按固液比為1:15分別加入到1mol/L HCl(酸處理)或 1mol/L NaOH(堿處理)或無(wú)水乙醇(有機(jī)處理)中,24h后過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)物。
(5)分別取步驟(2)和(3)得到的粉體紫外燈照射24h(紫外處理)。
(6)步驟(2)、步驟(3)得到的抗菌粉及步驟(4)和(5)處理得到的抗菌粉分別壓成藥片狀置于含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的瓊脂固體培養(yǎng)基中,在37℃條件下培養(yǎng)24h。
步驟(2)、(3)所得抗菌粉的抑菌圈均為5.9mm。沒(méi)有包覆SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后,抑菌圈分別 3.9mm, 3.8mm, 4.1mm, 4.5mm。包覆SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后的抑菌圈分別為4.5 mm, 4.7mm, 4.6mm, 5.3mm。
以上結(jié)果表明,未包覆SiO2較包覆了SiO2的抗菌粉經(jīng)過(guò)酸、堿、有機(jī)、紫外處理后,抑菌圈分別減少0.6mm, 0.9mm, 0.5mm, 0.8mm,這充分說(shuō)明,二氧化硅包覆顯著提升了抗菌粉在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性,從而延長(zhǎng)使用壽命。