CN103598179A - 一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种复配抗菌凝胶及其制备方法和应用。 

背景技术

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。 

发明内容

本发明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。 

本发明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。 

本发明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。 

本发明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1～10︰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1～5︰2。 

作为本发明的一种改进：本发明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。 

本发明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。 

作为本发明的一种改进：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。 

本发明上述制备方法中，苯扎溴铵溶液或苯扎氯铵溶液的质量浓度优选为10～50mg/mL。 

本发明上述制备方法中，氧化石墨烯水溶液的质量浓度优选为2～6mg/mL。 

本发明上述制备方法中，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。 

本发明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，本发明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。 

本发明的有益效果是：本发明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π-π堆积、氢键作用和静电引力等作用形成凝胶； 

图2是本发明实施例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是本发明实施例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描电镜； 

图4是本发明实施例1中采用的原料氧化石墨烯的FT-IR图谱； 

图5是本发明实施例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FT-IR图谱； 

图6是本发明实施例1中采用的原料氧化石墨烯的Raman光谱图，在785nm激光器，20倍物镜下检测所得； 

图7是本发明实施例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Raman光谱图，在785nm激光器，20倍物镜下检测所得； 

图8是本发明实施例1-3中制备的不同浓度的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶经0天、1天、2天培养后的大肠杆菌的对比图片，其中从左到右依次是空白组、实施例1中制备的抗菌凝胶、实施例2中制备的抗菌凝胶、实施例3中制备得抗菌凝胶； 

图9是本发明实施例1-3中制备的不同浓度的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶经0天、1天、2天培养后的李斯特菌的对比图片，其中从左到右依次是空白组、实施例1中制备的抗菌凝胶、实施例2中制备的抗菌凝胶、实施例3中制备得抗菌凝胶； 

图10是本发明实施例1中制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶和苯扎溴铵、氧化石墨烯本身经0天、1天、2天培养后的大肠杆菌对比图片，其中从左到右依次为空白组、实施例1中的抗菌凝胶、苯扎溴铵和氧化石墨烯； 

图11是本发明实施例1中制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶和苯扎溴铵、氧化石墨烯本身经0天、1天、2天培养后的李斯特菌对比图片，其中从左到右依次为空 白组、实施例1中的抗菌凝胶、苯扎溴铵和氧化石墨烯； 

图12是采用本发明实施例1和8中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌经0天、1天、2天培养后的大肠杆菌对比图片，其中从左到右依次为空白组、实施例1中的抗菌凝胶、实施例8中的抗菌凝胶； 

图13是采用本发明实施例1和8中制备的复配抗菌凝胶，采用李斯特菌经0天、1天、2天培养后的李斯特菌对比图片，其中从左到右依次为空白组、实施例1中的抗菌凝胶、实施例8中的抗菌凝胶； 

图14是采用本发明实施例5和11中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌经0天、1天、2天培养后的李斯特菌对比图片，其中从左到右依次为空白组、实施例5中的抗菌凝胶、实施例11中的抗菌凝胶； 

图15是采用本发明实施例5和11中制备的复配抗菌凝胶，采用李斯特菌经0天、1天、2天培养后的李斯特菌对比图片，其中从左到右依次为空白组、实施例5中的抗菌凝胶、实施例11中的抗菌凝胶。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。 

（一）复配抗菌凝胶及其制备过程 

实施例1 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为50mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的氧化石墨烯（GO）水溶液，pH约为0.74； 

（3）取1mL,4mg/mL的GO溶液，迅速加入到盛有相应浓度的200μL苯扎溴铵溶液的试管中，即得棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶如图2中a图所示。很明显，从外观上来看，制备的是棕色的凝胶，也就是氧化石墨烯没有被还原。从左到右，苯扎溴铵的浓度分别为50mg/mL，30mg/mL，10mg/mL。这可以和加了多巴胺的抗菌凝胶对比来看，加了多巴胺的抗菌凝胶是黑色的，是因为多巴胺本身的自聚和还原性能，氧化石墨烯被还原，从而颜色发生变化。根据这一特点可以初步判断，被还原后的抗菌凝胶的制备效果。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶冷冻干燥后的扫描电镜如图3中所示。从图3中可以看出氧化石墨烯和苯扎溴铵结合后，苯扎溴铵均匀分散在氧化石墨烯中，而且在不改变氧化石墨烯的片状结构的前提下，相互连接形成缝隙。一方面，这有利于结合的苯扎溴铵的释放，达到抗菌效果。另一方面，这有利于容纳其他物质，比如吸附污染 物，或者载药。 

采用的原料氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）的FT-IR图谱如图4中所示，从图4中可以得到氧化石墨烯的特征峰有：O-H键（约3300cm^-1）；C=O键（1730cm^-1），C=C键（1630cm^-1）。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶（Benzalkonium bromide/graphene oxide gel，BKB-GOG）冷冻干燥后的FT-IR图谱如图5中所示，从图5中可以看出，苯扎溴铵已经和氧化石墨烯结合，但是它没有把氧化石墨烯的本身结构改变，氧化石墨烯本身的特征峰基本没有变化，其中O-H键增强，说明两者连接有很大部分是由于氢键、π-π堆积作用，还有正负电荷的静电吸附。 

采用的原料氧化石墨烯的Raman光谱图（在785nm激光器，20倍物镜下检测所得）如图6中所示；从图6中可以得出氧化石墨烯的两个特征拉曼峰：D峰（1350cm^-1），和G峰（1587cm^-1）。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶冷冻干燥后的Raman光谱图（在785nm激光器，20倍物镜下检测所得）如图7中所示。从图7中可以看出，氧化石墨烯的两个特征峰基本没有变化，这进一步证明，苯扎溴铵和氧化石墨烯结合中，并没有发生质的反应，而是通过物理作用相互结合。 

实施例2 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为30mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的氧化石墨烯（GO）水溶液，pH约为0.74； 

（3）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相应浓度的200μL苯扎溴铵溶液的试管中，即得棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶如图2中b图所示。 

实施例3 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为10mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的氧化石墨烯（GO）水溶液，pH约为0.74； 

（3）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相应浓度的200μL苯扎溴铵溶液的试管中，即得棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。 

制备的棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯凝胶如图2中c图所示。 

实施例4 

（1）配置苯扎氯铵溶液，质量浓度为25mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的氧化石墨烯（GO）水溶液，pH约为0.74； 

（3）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相应浓度的200μL苯扎氯铵溶液的试管中，即得棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。 

实施例5 

（1）配置苯扎氯铵溶液，质量浓度为50mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的氧化石墨烯（GO）水溶液，pH约为0.74； 

（3）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有相应浓度的200μL苯扎氯铵溶液的试管中，即得棕色的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶。 

实施例6 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为10mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎溴铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管中，有氧条件下50～70℃烘箱中静置1～3h（根据多巴胺的比例关系，所需时间不同），即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶（多巴胺还原的氧化石墨烯抗菌凝胶）。 

实施例7 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为30mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎溴铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管中，有氧条件下60℃烘箱中静置2h，即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶。 

实施例8 

（1）配置苯扎溴铵溶液，质量浓度为50mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎溴铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管 中，有氧条件下60℃烘箱中静置2h，即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶。 

实施例9 

（1）配置苯扎氯铵溶液，质量浓度为10mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎氯铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管中，有氧条件下60℃烘箱中静置2h，即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶。 

实施例10 

（1）配置苯扎氯铵溶液，质量浓度为30mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎溴铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管中，有氧条件下60℃烘箱中静置2h，即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶。 

实施例11 

（1）配置苯扎氯铵溶液，质量浓度为50mg/mL； 

（2）配置浓度为4mg/mL的GO水溶液和浓度为2mg/mL的多巴胺水溶液，用生物相容性的多巴胺作为还原剂和交联剂； 

（3）将100μL苯扎溴铵水溶液和100μL多巴胺溶液混合； 

（4）取1mL,4mg/mL的GO溶液，加入到盛有苯扎溴铵和多巴胺混合溶液的试管中，有氧条件下60℃烘箱中静置2h，即得黑色的苯扎溴铵/rGO抗菌凝胶。 

（二）应用实施例 

采用实施例1-3中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和李斯特菌（革兰氏阳性菌）进行抗菌试验，试验结果如图8和图9中所示，从左到右依次是细菌空白组（仅含有菌液），分别加入了50mg/mL，30mg/mL，10mg/mL的苯扎溴铵制成的复配抗菌凝胶（即实施例1、实施例2和实施例3制备得复配抗菌凝胶）的细菌液，在37℃恒温培养箱中分别培养0h,24h,48h时对大肠杆菌和李斯特菌的抗性图片，从图8和图9中可以看出，细菌空白组从0h到48h都是浑浊的，说明细菌生长良好；而加入 了不同浓度抗菌凝胶的试管24h时上半部分变澄清，48h后全部变澄清，说明这三种浓度都能有效抑制大肠杆菌和李斯特菌的生长，并且把培养液也一起吸附，从而使得溶液变的澄清。 

采用实施例1中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和李斯特菌（革兰氏阳性菌）进行抗菌试验，试验结果如图10和11中所示，从左到右依次是细菌空白组，分别加入了50mg/mL苯扎溴铵制备的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶，50mg/mL苯扎溴铵，4mg/mL氧化石墨烯的细菌液，在37℃恒温培养箱中分别培养0h,24h,48h时对大肠杆菌和李斯特菌的抗性图片，从图中可以看出，细菌空白组从0h到48h都是浑浊的，说明细菌生长良好；抗菌凝胶试管24h时上半部分变澄清，48h后全部变澄清，说明抗菌凝胶能有效抑制大肠杆菌和李斯特菌的生长，并且把培养液也一起吸附，从而使得溶液变的澄清；只加入了苯扎溴铵的细菌液，从图中可以看出，也可以抑制细菌的生长，但是培养液依旧存在，而且形成的悬浮物不易清除；只加入了氧化石墨烯的细菌液，氧化石墨烯会下沉聚积，从细菌液的浑浊度来看，有抗李斯特菌的效果，对大肠杆菌没有抗性，这可能跟氧化石墨烯本身带负电荷有关，并且从抗李斯特菌的结果来看，氧化石墨烯堆积下沉，但在上层溶液中仍残留未聚积的氧化石墨烯，这无疑给后期分离带来困扰。 

采用实施例1、8中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和李斯特菌（革兰氏阳性菌）进行抗菌试验，试验结果如图12（大肠杆菌）和13（李斯特菌）中所示，从左到右依次是细菌空白组，加入了苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶（实施例1）的细菌液，被多巴胺还原的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶（实施例8）的细菌液，在37℃恒温培养箱中分别培养0h,24h,48h时对大肠杆菌和李斯特菌的抗性图片，从图12-13中可以看出，细菌空白组从0h到48h都是浑浊的，说明细菌生长良好；抗菌凝胶试管24h时上半部分变澄清，48h后几乎全部变澄清（细菌本身的培养浓度提高），说明抗菌凝胶能有效抑制大肠杆菌和李斯特菌的生长，并且把培养液也一起吸附，从而使得溶液变的澄清；从结果来看，加入了多巴胺的苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶并没有影响结果，但是，由于多巴胺的加入使得凝胶结合更牢固，空隙变小，从而使抗菌剂持续的释放起到抗菌效果，吸附减慢，但是时效性更强。从相同时间上看，对李斯特菌的吸附灭菌更明显，这与氧化石墨烯带负电荷利于吸附阳性菌有关。 

采用实施例5、11中制备的复配抗菌凝胶，采用大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和李斯 特菌（革兰氏阳性菌）进行抗菌试验，试验结果如图14（大肠杆菌）和15（李斯特菌）中所示，从左到右依次是细菌空白组，加入了苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶（实施例5）的细菌液，加入被多巴胺还原的苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶（实施例11）的细菌液，50mg/mL苯扎氯铵溶液的细菌液，在37℃恒温培养箱中分别培养0h,24h,48h时对大肠杆菌和李斯特菌的抗性图片，从图14-15中可以看出，细菌空白组从0h到48h都是浑浊的，说明细菌生长良好；抗菌凝胶试管24h时上半部分变澄清，48h后几乎全部变澄清（细菌本身的培养浓度提高），说明苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶也能有效抑制大肠杆菌和李斯特菌的生长，并且把培养液也一起吸附，从而使得溶液变的澄清；从结果来看，对李斯特菌的效果更明显，加入了多巴胺的苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶并没有影响结果，但是，由于多巴胺的加入使得凝胶结合更牢固，空隙变小，从而使抗菌剂持续的释放起到抗菌效果，吸附减慢，但是时效性增强。只加入了苯扎氯铵的细菌液，从图14-15中可以看出，也可以抑制细菌的生长，但是培养液依旧存在，而且形成的悬浮物不易清除。实验结果与苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶基本相同。但对于大肠杆菌的吸附灭菌效果苯扎氯铵/氧化石墨烯抗菌凝胶比苯扎溴铵/氧化石墨烯抗菌凝胶的效果要低一些，正是由于苯扎溴铵比苯扎氯铵存在着一定的优势，是市面上生活中逐渐用新洁尔灭（苯扎溴铵）取代洁尔灭（苯扎氯铵）的原因之一。 

根据图8-15中的实验结果来看，很明显，不管是从效果、经济，还是流程方面考虑，制备的复配抗菌凝胶，既能有效抗菌，又能解决两种物质本身难以回收的弊端，可以回收重复利用，保护环境、节约资源。 

另外，本发明制备的复配抗菌凝胶，其应用广泛，根据图2、图3对抗菌凝胶的外观及内部观察，可对凝胶做进一步的应用实施方案如以下几种： 

1）制备抗菌抹布，可以运用夹层的方式，用纱布包裹凝胶，运用其高的吸水性和抗菌性，对仪器进行方便除菌； 

2）制备渔网式的抗菌材料，在仪器内部安置滤网； 

3）制备治理水污染的抗菌材料，可以用于大规模夹层，或者直接用于成块易回收的吸附材料。 

除了这几种列举的方式之外，还可以用于其他方面，根据图8-15中的实验结果，可以看出，本发明制备的凝胶能有效吸附物质，并可广泛抗菌，因此该凝胶可以作为水处理制剂用于污水处理，作为抗菌药物应用等等，此处不再一一列举。 

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。 

Claims (10)

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1～10︰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。

6.权利要求3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和多巴胺水溶液，按照权利要求2中各原料的用量关系，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。

7.根据权利要求6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溶液的质量浓度为10～50mg/mL。

8.根据权利要求6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。

9.根据权利要求6所述的复配抗菌凝胶的制备方法，其特征是：多巴胺水溶液的质量浓度为1～3mg/mL。

10.权利要求1或2所述的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。

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