技术领域
本发明涉及抗菌剂技术领域,具体而言,涉及一种纳米复合抗菌剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着我国人民生活水平和健康意识的提高,抗菌剂的需求量大大增加,各种各样的抗菌剂不断被开发和应用。抗菌剂主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。有机抗菌剂和天然抗菌剂虽然均具有一定的抗菌能力,但是各自存在着不同的问题。有机抗菌剂耐热性较差、易水解,使用寿命短,且抗菌功效低,在杀死致病菌和病毒的同时可能会给正常细胞带来伤害。而天然抗菌剂主要是受到安全性和加工条件的制约,大规模市场化存在一定的问题。相比有机抗菌剂和天然抗菌剂,无机抗菌剂具有耐高温、广谱抗菌、安全、长效等特点,已经成为抗菌领域的研究重点。
其中,纳米银作为一种新型无机抗菌剂,具有渗透性强、抗菌持久、无耐药性和安全等特点,已经被广泛应用于抗菌产品领域。纳米银的抗菌原理一般要突破细菌的细胞壁和细胞膜屏障,进入细胞质后才能破坏细胞质中的酶系统,干扰细菌的新陈代谢,或进入核质,破坏细菌DNA。所以根据纳米银的抗菌原理可知,纳米银需要与载体配合,穿过细菌的细胞壁和细胞膜屏障,发挥抗菌的功效。而现有的纳米银与载体配合所形成的纳米银抗菌剂普遍存在不够稳定,且单独使用纳米银一种抗菌材料抗菌功效有待进一步提升的问题。
有鉴于此,特提出本发明以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种纳米复合抗菌剂,该纳米复合抗菌剂主要由基础油、纳米银、石墨烯、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素、增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水等原料制得,通过各原料的协同配合作用,使得所形成的纳米复合抗菌剂具有良好的抗菌功效以及稳定性。
本发明的第二个目的在于提供一种纳米复合抗菌剂的制备方法,该制备方法通过将各原料混合均质后采用超高压微射流纳米设备进行超高压微射流循环处理,即可得到纳米复合抗菌剂,该制备方法简单,操作容易,整个生产过程绿色环保,可工业化大批量生产。且通过该法制备的纳米复合抗菌剂颗粒均匀,稳定性高,具有良好的抗菌功效。
本发明的第三个目的在于提供一种纳米复合抗菌剂的应用。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供一种纳米复合抗菌剂,主要由以下原料制成:基础油、纳米银、石墨烯、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素、增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水。
进一步的,所述纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油1-30%,纳米银0.01-30%,石墨烯0.01-10%,蛋白质0.1-10%,磷脂1-15%,多糖0.1-10%,胆固醇0.1-3%,维生素0.1-5%,增溶剂1-30%,乳化剂1-10%,抗氧剂0.1-1%,防聚合剂0.5-10%,水补齐余量至100%。
进一步的,所述纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油5-30%,纳米银0.01-25%,石墨烯0.1-10%,蛋白质0.1-8%,磷脂1-12%,多糖0.1-8%,胆固醇0.3-3%,维生素0.5-5%,增溶剂1-25%,乳化剂1-8%,抗氧剂0.2-1%,防聚合剂1-10%,水补齐余量至100%;
优选的,所述纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油6-30%,纳米银0.01-20%,石墨烯0.1-9%,蛋白质1-8%,磷脂2-10%,多糖1-8%,胆固醇0.5-2.5%,维生素0.6-5%,增溶剂2-25%,乳化剂2-8%,抗氧剂0.4-1%,防聚合剂1-8%,水补齐余量至100%。
进一步的,所述纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-2%的吸附剂,所述吸附剂包括碳纳米管、二氧化硅或沸石中的一种或者至少两种的组合;
优选的,所述纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-2%的缓释剂,所述缓释剂选自羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪或蜡类物质中的一种或至少两种的组合。
进一步的,所述纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的磁性组分;
优选的,所述磁性组分为四氧化三铁。
进一步的,所述纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的二氧化钛;
和/或,所述纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的氧化锌。
本发明还提供了一种纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自部分的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及部分水混合,均质,经超高压微射流循环处理,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,均质,经超高压微射流循环处理,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
进一步的,在步骤(a)中,所述混合的温度为50-70℃,超高压微射流循环处理的压力为180-250MPa,循环处理次数为1-3次;
优选的,所述脂质体混合物的粒径为1-20nm。
进一步的,在步骤(b)中,所述混合的温度为50-70℃,超高压微射流循环处理的压力为180-250MPa,循环处理次数为1-3次;
优选的,纳米颗粒溶液中的纳米颗粒的粒径为1-100nm。
本发明还提供了一种纳米复合抗菌剂在日用品或者医药产品中的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供了一种纳米复合抗菌剂,该纳米复合抗菌剂主要由基础油、纳米银、石墨烯、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素、增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水等原料组成,其中,蛋白质、磷脂、胆固醇等原料形成的脂质体将维生素等功能性物质包裹,且纳米银和石墨烯等原料复合后负载在脂质体内部或者表面,从而形成和细胞结构非常相似的纳米复合抗菌剂,该复合抗菌剂进入微生物细胞的速度快,并能在病灶周围聚集形成高浓度的药物效应,由于其表面带正电,可以选择性地吸附、包裹、屏蔽、杀灭表面带负电的致病菌和病毒,具有较强的抗菌功效,改善了现有的纳米银与载体配合所形成的纳米银抗菌剂普遍存在不够稳定,且单独使用纳米银一种抗菌材料抗菌功效有待进一步提升的问题。
(2)本发明提供了一种纳米复合抗菌剂的制备方法,操作简单,生产过程绿色环保,可工业化大批量生产,另外,通过该方法可实现各原料的均匀混合,从而有利于制备得到的纳米复合抗菌剂的稳定性的提升。
(3)本发明提供了一种纳米复合抗菌剂的应用,鉴于上述纳米复合抗菌剂的优势,纳米复合抗菌剂可广泛应用于日用品或者医药产品中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为人体痤疮试验,其中,(a)为使用实施例2纳米复合抗菌剂之前;(b)为使用实施例2纳米复合抗菌剂后48小时;
图2为人体臀部毛囊发炎造成的细菌感染试验,其中,(a)为使用实施例2纳米复合抗菌剂之前(已做排脓清洁处理);(b)为使用实施例2纳米复合抗菌剂后48小时;
图3为人体足部真菌感染试验,其中,(a)为使用实施例4纳米复合抗菌剂之前(已有3年病史);(b)为使用实施例4纳米复合抗菌剂后15天(每天持续使用);
图4为人体手部真菌感染试验,其中,(a)为使用实施例6纳米复合抗菌剂之前(已有7年病史);(b)为使用实施例6纳米复合抗菌剂后20天(每天持续使用);
图5为人体牛皮癣试验1,其中,(a)为使用实施例8纳米复合抗菌剂之前;(b)为使用实施例8纳米复合抗菌剂后21天(每天持续使用);
图6为人体牛皮癣试验2,其中,(a)为使用实施例1纳米复合抗菌剂之前;(b)为使用实施例1纳米复合抗菌剂后14天(每天持续使用)。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面,提供了一种纳米复合抗菌剂,该纳米复合抗菌剂主要由以下原料制成:基础油、纳米银、石墨烯、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素、增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水。
本发明提供的一种纳米复合抗菌剂,该纳米复合抗菌剂主要由基础油、纳米银、石墨烯、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素、增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水等原料组成,其中,蛋白质、磷脂、胆固醇等原料形成的脂质体将维生素等功能性物质包裹,且纳米银和石墨烯等原料复合后负载在脂质体内部或者表面,从而形成和细胞结构非常相似的纳米复合抗菌剂,该复合抗菌剂进入微生物细胞的速度快,并能在病灶周围聚集形成高浓度的药物效应,由于其表面带正电,可以选择性地吸附、包裹、屏蔽、杀灭表面带负电的致病菌和病毒,具有较强的抗菌功效,改善了现有的纳米银与载体配合所形成的纳米银抗菌剂普遍存在不够稳定,且单独使用纳米银一种抗菌材料抗菌功效有待进一步提升的问题。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油1-30%,纳米银0.01-30%,石墨烯0.01-10%,磷脂1-15%,胆固醇0.1-3%,多糖0.1-10%,蛋白质0.1-10%,维生素0.1-5%,增溶剂1-30%,乳化剂1-10%,抗氧剂0.1-1%,防聚合剂0.5-10%,水补齐余量至100%。
具体的,基础油属于脂类,主要作用形成乳液,有助于保持体系的稳定,有助于细胞间的融合。基础油典型但非限制性的选为月见草油、葡萄籽油、荷荷巴油、橄榄油、小麦胚芽油、杏仁油、乳木果油、花生油、鳄梨油、玫瑰果油、坚果油、红花油、芝麻油、大豆油、米糠油、太阳花油、蓖麻油、椰子油、金盏草油、蛇油、鸵鸟油或羊毛脂其中的一种或至少两种的组合,优选月见草油。
基础油典型但非限制性的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、25%、28%或30%。
纳米银作为本纳米复合抗菌剂的主要抗菌成分,具有渗透性强、抗菌持久、无耐药性和安全等特点。
纳米银典型但非限制性的质量分数为0.01%、0.05%、0.1%、0.25%、0.5%、0.8%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、25%、28%或30%。
在本发明中,纳米银与石墨烯复合使用,使得抗菌效果更为显著。石墨烯典型但非限制性的质量分数为0.01%、0.05%、0.1%、0.25%、0.5%、0.8%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%。
磷脂和胆固醇共同构成脂质体,所形成的脂质体具有与生物体细胞相类似的结构,因此由很好的生物相容性,可以与人体细胞膜融合,从而将其负载的纳米银、石墨烯和营养成分送入细胞内部,提高了抗菌组分突破人体细胞屏障的能力,增加了纳米银、石墨烯的缓释稳定性,达到有效、持久地抗菌的目的;且在抗菌的同时将脂质体包裹的营养物质传递给细胞,补充细胞能量,促进细胞的生长,提高细胞的自我修复能力。另外,脂质体也可防止纳米银被氧化,提高了纳米复合抗菌剂的稳定性。
磷脂典型但非限制性的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%或15%。
胆固醇典型但非限制性的质量分数为0.1%、0.5%、1%、2%或3%。
蛋白质、多糖可以作为营养物质,包裹或者负载在脂质体上。蛋白质典型但非限制性的质量分数为0.1%、0.25%、0.5%、0.8%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。多糖典型但非限制性的质量分数为0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
维生素,作为该纳米复合抗菌剂的营养物质,维生素包含但不限于维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K及衍生物中的一种或几种,优选维生素E。维生素典型但非限制性的质量分数为0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%或5%。在抗菌的同时将脂质体包裹的营养物质传递给细胞,补充细胞能量,促进细胞的生长,提高细胞的自我修复能力。
纳米复合抗菌剂是一种混悬液,在贮存过程中容易发生聚集、融合,并可能导致所包埋的药物泄漏。为提高其稳定性,故需要加入增溶剂、乳化剂、抗氧剂和防聚合剂等。
增溶剂选自乙醇、丙二醇、1-2丁二醇、1-3丁二醇中的一种,优选丙二醇。增溶剂典型但非限制性的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、25%、28%或30%。
乳化剂选自甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸脂、甲基葡萄糖苷倍半硬脂酸脂、EG聚丙烯酸钠共聚物、硬脂醇聚醚、硬脂酸甘油酯/PEG-100硬脂酸脂、鲸蜡硬脂醚、脱水山梨醇倍半油酸酯、单甘脂、司盘60、司盘80、吐温60、吐温80、三聚甘油双异硬脂酸脂、平平加、季铵盐乙醇中的一种或几种,优选为甘油硬脂酸酯、硬脂酸脂共聚物或单甘脂的一种或几种。乳化剂典型但非限制性的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
抗氧剂选自丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)中的一种或者至少两种的组合,优选二丁基羟基甲苯。抗氧剂典型但非限制性的质量分数为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%或0.10%。
防聚合剂选自烷基葡萄糖苷、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、椰子油脂肪酸二乙醇胺、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、EDTA二钠盐、月桂酰肌氨酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、单烷基醚酯钾盐、椰油基羟乙基磺酸钠或椰油基羟乙基磺酸钠中的一种或者至少两种的组合,优选烷基葡萄糖苷。防聚合剂典型但非限制性的质量分数为0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油5-30%,纳米银0.01-25%,石墨烯0.1-10%,蛋白质0.1-8%,磷脂1-12%,多糖0.1-8%,胆固醇0.3-3%,维生素0.5-5%,增溶剂1-25%,乳化剂1-8%,抗氧剂0.2-1%,防聚合剂1-10%,水补齐余量至100%;
优选的,所述纳米复合抗菌剂主要由以下质量分数的原料制成:基础油6-30%,纳米银0.01-20%,石墨烯0.1-9%,蛋白质1-8%,磷脂2-10%,多糖1-8%,胆固醇0.5-2.5%,维生素0.6-5%,增溶剂2-25%,乳化剂2-8%,抗氧剂0.4-1%,防聚合剂1-8%,水补齐余量至100%。
纳米复合抗菌剂的物理化学稳定性涉及到多个因素,且各个因素之间相互制约,故选取特定的原料组成和含量之间的配比,就必须控制多种因素,以制备稳定有效的纳米复合抗菌剂。通过对将纳米复合抗菌剂的原料组成进一步优化,使得各原料组成之间的协同配合作用越强,稳定性更好,穿透细胞膜的能力更强,抗菌能力更显著。
本发明所述的“主要由……制成”,意指其除所述组份外,还可以包括其他组份,比如增稠剂等,这些其他组份赋予所述纳米复合抗菌剂不同的特性。除此之外,本发明所述的“主要由……制成”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.5-3%的增稠剂。可以采用增稠剂对其稠度进行调节,以满足实际所需。在本发明中,增稠剂选自聚乙二醇、卡波、丙烯酸聚合物、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯、卡波姆、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、烷基聚铵盐聚合物、汉生胶或海藻酸钠中的一种或至少两种的组合,优选为汉生胶或聚乙二醇。增稠剂典型但非限制性的质量分数为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%或3%。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-2%的吸附剂。在纳米复合抗菌剂中加入吸附剂,可以将致病菌和病毒有效吸附纳米复合抗菌剂周围,然后利用纳米复合抗菌剂的抗菌组分以达到对致病菌和病毒进行灭杀的目的。
吸附剂典型但非限制性的质量分数为0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%或0.20%。该吸附剂包括碳纳米管、二氧化硅或沸石中的一种或者至少两种的组合。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-2%的缓释剂。缓释剂可以进一步使得纳米复合抗菌剂在细胞内的缓释作用更持久。
缓释剂典型但非限制性的质量分数为0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%或0.20%。缓释剂选自羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或至少两种的组合。
作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的磁性组分。纳米复合抗菌剂中加入磁性组分,通过外磁力场的引导,在病变部位形成高浓度的药物效应。
磁性组分典型但非限制性的质量位数为0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。该磁性组分可以选为带有磁性且对人体无害的磁性材料。优选的,所述磁性组分为四氧化三铁。
为了进一步提升纳米复合抗菌剂的抗菌能力,作为本发明的一种优选实施方式,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的二氧化钛;
和/或,该纳米复合抗菌剂还包括质量分数为0.01-10%的氧化锌。
二氧化钛、氧化锌均具有一定的抗菌能力,将其加入到纳米复合抗菌剂中,与纳米银和石墨烯共同配合,从而形成抗菌能力更强的抗菌剂。
二氧化钛典型但非限制性的质量位数为0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。氧化锌典型但非限制性的质量位数为0.01%、0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
本发明提供的纳米复合抗菌剂可以自我识别、吸附、屏蔽、杀灭带负电的致病菌,排斥带正电的正常细胞,最大程度地维护细胞间的生态平衡。
根据本发明的另一方面,还提供了一种纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自部分的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及部分水混合,均质,经超高压微射流循环处理,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合均质,经超高压微射流循环处理,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
本发明提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,工艺简单,操作方便,整个生产过程绿色环保,可工业化大批量生产。且通过该方法可实现各原料的均匀混合,从而有利于制备得到的纳米复合抗菌剂的稳定性的提升。
进一步的,在步骤(a)中,所述混合的温度为50-70℃,超高压微射流循环处理的压力为180-250MPa,循环处理次数为1-3次;
优选的,所述脂质体混合物的粒径为1-20nm。
为进一步细化纳米复合抗菌剂的粒径,采用超高压微射流设备对原料混合物进行处理。在超高压微射流循环处理过程中,循环次数不宜太多,否则会使得磷脂结构破坏,造成药物的渗漏。处理压力的选取对最终纳米复合抗菌剂的粒径以及形貌有着很大的影响,处理压力不宜太低,太低的话脂质体混合物的粒径较大,且会存在较大的聚集体;处理压力也不宜太高,否则会影响脂质体混合物对抗菌组分的包封率。
在本发明中,在步骤(a)中,混合的温度为50℃、55℃、60℃、65℃、或70℃。超高压微射流循环典型但非限定性的处理压力为180MPa、190MPa、200MPa、205MPa、210MPa、220MPa、225MPa、230MPa、235MPa、240MPa、245MPa或250MPa。循环处理次数为1次、2次或3次。
脂质体混合物的粒径为1nm、5nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nm或20nm。
进一步的,在步骤(b)中,混合的温度为50-70℃,超高压微射流循环处理的压力为180-250MPa,循环处理次数为1-3次;
优选的,纳米颗粒溶液中的纳米颗粒的粒径为1-100nm。
在本发明中,在步骤(b)中,混合的温度为50℃、55℃、60℃、65℃、或70℃。超高压微射流循环典型但非限定性的处理压力为180MPa、190MPa、200MPa、205MPa、210MPa、220MPa、225MPa、230MPa、235MPa、240MPa、245MPa或250MPa。循环处理次数为1次、2次或3次。
纳米颗粒溶液中的纳米颗粒的粒径为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
通过对制备方法中涉及的各参数以及各参数之间的特定的配合关系的研究,从而对各参数进行确定,进而保证所制备出的纳米复合抗菌剂具有良好的质量以及功效。
根据本发明的第三个方面,还提供了一种纳米复合抗菌剂在日用品或者医药产品中的应用。
该纳米复合抗菌剂通过纳米银与石墨烯等组分复合形成的纳米复合抗菌剂,具有持续、长久的抗菌功效,可以制作成适宜的剂型应用于日用品或者医药领域。
本发明中的纳米复合抗菌剂化学性质稳定,可以应用到日用品领域,比如抗菌消炎的面膜、乳液、精华液、面霜、粉底、消毒液、洗手液、洗脚液、洗脸液、消毒皂、洗衣液、洗衣粉、洗发液、洗发膏、沐浴露、牙膏、漱口水、湿纸巾、卫生巾等,或者也可以应用于食品防腐剂领域等。
由于纳米复合抗菌剂对细菌、真菌、孢子、疥螨等感染引起的痤疮、疥疮、酒糟鼻、湿疹、烧伤、烫伤以及阴道霉菌感染等皮肤疾病有明显疗效,故本发明中的纳米复合抗菌剂还可以应用到医药卫生领域,如医用抗菌消炎药膏、药粉、消毒抗菌敷料、器械消毒等医药卫生领域;或者应用到医药检验检疫领域,如放射性标记物、靶向药物治疗等。
下面结合具体实施例和对比例,对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,由以下质量分数的原料制成:月见草油1%,纳米银0.01%,石墨烯0.1%,蛋白质0.1%,磷脂1%,壳聚糖0.2%,胆固醇2%,维生素E 0.2%,乙醇2%,单甘脂0.5%,二丁基羟基甲苯0.2%,烷基葡萄糖苷1%,水补齐余量至100%。
实施例2
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,由以下质量分数的原料制成:葡萄籽油11%,纳米银0.05%,石墨烯1%,蛋白质0.3%,磷脂3%,壳聚糖0.3%,胆固醇1%,维生素C 0.5%,维生素E 0.5%,丙二醇4%,硬脂酸甘油酯/PEG-100硬脂酸脂1%,叔丁基对苯二酚0.4%,烷基葡萄糖苷0.8%,椰油基羟乙基磺酸钠0.2%,汉生胶0.5%,聚乙二醇0.3%,二氧化硅0.2%,水补齐余量至100%。
实施例3
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,由以下质量分数的原料制成:月见草油12%,纳米银5%,石墨烯6%,蛋白质10%,磷脂7%,壳聚糖10%,胆固醇1%,维生素C 5%,乙醇25%,单甘脂8%,二丁基羟基甲苯0.5%,烷基葡萄糖苷0.5%,二氧化硅0.2%,水补齐余量至100%。
实施例4
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,由以下质量分数的原料制成:月见草油20%,纳米银10%,石墨烯10%,蛋白质8%,磷脂12%,壳聚糖1%,胆固醇2%,维生素E 1%,乙醇5%,单甘脂2%,二丁基羟基甲苯0.6%,烷基葡萄糖苷2%,水补齐余量至100%。
实施例5
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,是在实施例4的基础上添加了质量分数为0.2%的二氧化硅和1.5%缓释剂,其余原料以及用量与实施例4相同。
实施例6
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,是在实施例5的基础上添加了质量分数为1%的二氧化钛和2%的氧化锌,其余原料以及用量与实施例5相同。
实施例7
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,是在实施例6的基础上添加了质量分数为8%的四氧化三铁,其余原料以及用量与实施例6相同。
实施例8
本实施例提供的一种纳米复合抗菌剂,由以下质量分数的原料制成:月见草油30%,纳米银25%,石墨烯2%,蛋白质6%,磷脂15%,壳聚糖5%,胆固醇3%,维生素B 1%,维生素E 2%,乙醇3%,单甘脂1%,吐温60 1%,丁基羟基茴香醚0.8%,烷基葡萄糖苷1%,水补齐余量至100%。
实施例9
实施例1提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自1/2配方量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及水混合,混合的温度为55℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为200MPa,循环处理次数为2次,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,混合的温度为60℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为200MPa,循环处理次数为1次,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
实施例10
实施例2提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自1/2配方量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及水混合,混合的温度为65℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为220MPa,循环处理次数为2次,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,混合的温度为65℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为220MPa,循环处理次数为2次,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
实施例11
实施例3提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自2/3配方量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及水混合,混合的温度为70℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为250MPa,循环处理次数为2次,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,混合的温度为50℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为250MPa,循环处理次数为1次,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
实施例12
实施例4-7提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自1/2配方量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及水混合,混合的温度为50℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为200MPa,循环处理次数为2次,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,混合的温度为70℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为250MPa,循环处理次数为3次,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
实施例13
实施例8提供的纳米复合抗菌剂的制备方法,包括如下步骤:
(a)将配方量的基础油、蛋白质、磷脂、多糖、胆固醇、维生素,各自1/2配方量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂以及水混合,混合的温度为50℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为180MPa,循环处理次数为3次,制成脂质体混合物;
(b)将配方量的纳米银和石墨烯,各自任选的吸附剂、缓释剂、磁性组分、二氧化钛和氧化锌,以及各自剩余量的增溶剂、乳化剂、抗氧剂、防聚合剂和水混合,混合的温度为60℃,均质,经超高压微射流循环处理,处理压力为180MPa,循环处理次数为3次,制成纳米颗粒溶液;
(c)将步骤(a)所得的脂质体混合物和步骤(b)所得的纳米颗粒溶液混合,经超高压微射流循环处理后,得到纳米复合抗菌剂。
对比例1
本对比例提供了一种纳米复合抗菌剂,除了在实施例4的原料中未添加石墨烯,其余原料和用量以及制备方法与实施例4相同。
对比例2
本对比例提供了一种纳米复合抗菌剂,除了在实施例4的原料中未添加抗氧剂和防聚合剂,其余原料和用量以及制备方法与实施例4相同。
为验证实施例和对比例的技术效果,特设以下实验例。
实验例1
分别称取表面均匀涂覆有大肠杆菌(Escherichi a coli,8099)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus,ATCC 6538)、白色念珠菌(Canidia albicans,ATCC 10331)的培养板,将担载有相同浓度各实施例和对比例的纳米复合抗菌剂的实验纸片轻轻放置于细菌培养平板的中间位置。然后,将培养平板至于37℃培养箱内,培养48小时后取出观察抑菌圈大小。抑菌圈越大,说明抗菌效果越好,具体检测结果如表1所示。
表1各实施例与对比例的抑菌检测结果
通过表1可以看出,本发明各实施例提供的纳米复合抗菌剂对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均具有良好的抗菌效果。
其中,实施例5-7和对比例1-2均为实施例4的对照实验。与实施例4相比,实施例5中在实施例4的原料基础上添加了吸附剂和缓释剂,实施例6在实施例4的原料基础上添加了吸附剂、缓释剂、二氧化钛和氧化锌,实施例6在实施例4的原料基础上添加了吸附剂、缓释剂和磁性组分。由表1中数据可以看出,吸附剂、缓释剂、二氧化钛、氧化锌和磁性组分对于纳米复合抗菌剂抗菌性能具有一定的提高作用。
对比例1在实施例4的原料基础上未添加石墨烯。由表中数据可以看出,对比例1的抗菌效果远低于实施例4的抗菌效果。这说明石墨烯与纳米银复合可显著提升其抗菌效果。对比例2在实施例4的原料基础上未添加抗氧剂和防聚合剂。抗氧剂和防聚合剂的缺乏,不利于纳米复合抗菌剂稳定性的提高,从而不利于抗菌效果的发挥。
实验例2
为进一步验证本发明提供的纳米复合抗菌剂的抗菌效果,特将纳米复合抗菌剂制作成药剂的形式,涂抹在病患处,并将使用纳米复合抗菌剂之前与之后病患处进行对比,具体如图1-6所示。
由图1-6可以明显看出,纳米复合抗菌剂对于减轻人体面部痤疮、毛囊炎、足部或手部真菌感染、牛皮癣等均有一定的效用,这说明本发明提供的纳米复合抗菌剂具有良好的抗菌效果。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。