CN107595473B - 一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及保健眼罩，具体涉及一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，包括眼罩本体和固定在眼罩本体左右两侧的弹性固定带，眼罩本体内固定有两个理疗保健块，理疗保健块包括基材层、纳米银抗菌膜层、远红外发射膜层、纳米石墨烯加热层和药贴。本发明纳米银抗菌膜层是以去蛋白五味子多糖为还原剂制备纳米银，进而制备得到，与传统的方法相比，更环保、更绿色，且抗菌效果更优异，吸水率更小，特别适用于本发明眼罩。本智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩佩戴方便、遮光性能高、舒适性强，通过眼罩本体上纳米银抗菌膜层、远红外发射膜层、纳米石墨烯加热层、药贴及润眼膜之间的配合使得本眼罩具有优异的抗菌、润眼、理疗和保健的功效。

Description

一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩

技术领域

本发明属于涉及保健眼罩，具体涉及一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩。

背景技术

眼罩是戴在眼睛上起保护或遮挡作用的物品，现在已成为时尚的用品，在生活旅行当中有消除疲劳的重要作用。市面上大多数的遮光眼罩均为平面设计，尤其是长期佩戴会让人感觉眼部不适，甚至出现眼晕浮肿的情况，不能在休息时对眼部进行很好的理疗和保健；且目前的遮光眼罩功能单一，并且因为眼罩的多次重复使用，涉及眼睛敏感部位，容易引起眼部细菌感染。

纳米银抗菌膜是一种新型抗菌材料，由于其含有的纳米银具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等性质，具有较高比表面积和较好的反应活性，因此被广泛应用于生物传感器、生物抑菌、催化剂等领域中。

目前制备纳米银粒子一般是以对应的还原金属盐为原料，常用化学还原剂，此外，在合成过程中，还常常需要加入分散剂来降低纳米粒子的表面能，防止银粒子团聚。这些还原剂、稳定剂以及分散剂的加入带来了环境污染以及生物毒性的问题。随着社会的发展，人们越来越倾向于利用更加环保、更加绿色的合成方法来合成纳米银，因此，有必要寻求一种绿色、环保的制备方法。

另一方面，目前制备得到的纳米银抗菌膜并不适用于眼罩，对于保健眼罩来说，要求纳米银抗菌膜必须具备优异的杀菌能力，同时吸水率要小，这样才能避免在使用过程中，层与层之间因吸水而发生粘连，影响眼罩的抗菌使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，该眼罩具有对眼部进行理疗和保健的作用，同时其抗菌性能优异，吸水率细小，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，包括眼罩本体和固定在眼罩本体左右两侧且可以相互粘贴的弹性固定带，所述眼罩本体内固定有两个对应人体眼部位置且相互对称的理疗保健块，所述理疗保健块包括基材层、纳米银抗菌膜层、远红外发射膜层、纳米石墨烯加热层和药贴，纳米银抗菌膜层贴覆在PE基材层的内表面，远红外发射膜层贴覆在纳米银抗菌膜层的内表面，纳米石墨烯加热层固定在远红外发射膜层的内表面，药贴贴覆在纳米石墨烯加热层内表面；所述两个理疗保健块之间安装有电极板，所述电极板通过导线与理疗保健块中的远红外发射膜层和纳米石墨烯加热层连接，电极板上设置有电池槽，电池槽外设置有电池盖，所述电极板上还设置有电源开关。

在实际的使用过程中，只需将眼罩本体贴覆于人体的眼部，然后通过弹性固定带将眼罩本体固定即可，用户可以选择不开启电源开关，本眼罩只起到一个遮光的作用，但是通过纳米银抗菌膜层可以增强本眼罩的抗菌性能，纳米银抗菌膜层可以释放纳米银杀菌因子，从而减少眼罩本体上细菌的吸附能力，防止眼部细菌感染，当用户开启电源开关，电池为电极板提供电源，电极板为远红外发射膜层和纳米石墨烯加热层供电，远红外发射膜层产生远红外线，由于远红外线与人体眼部细胞分子的振动频率接近，远红外线渗入眼皮之后，便会引起人体眼部细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及眼部有害物质。同时通电后的纳米石墨烯加热层会产生适合眼部温度的热量，起到一个热敷的作用，并且加热贴覆在纳米石墨烯加热层上的药贴，增加药贴药性散发的速度，从而起到眼部理疗保健的作用。通过可开合的电池盖，可以方便锂电池的更换。

进一步的，所述药贴内侧还粘贴有表面开有许多通孔的润眼膜，润眼膜可以保持眼部润湿，防止眼部干涩，药贴中的药性可以透过润眼膜上的通孔进入眼部，从而不会影响药贴中药性的吸收。

进一步的，所述理疗保健块的外侧中心还设置有锗石，锗石可以刺激人体眼部微电流，加速促进眼部的血液循环，具有一定的理疗作用。

进一步的，所述弹性固定带上设置有松紧调节魔术贴，通过松紧调节魔术贴可以调节眼罩佩戴时的松紧。

进一步的，所述眼罩本体由黑色高强遮光绒布材料制成，既可以增强本眼罩本体的遮光性能，又可以提高眼罩本体佩戴时的舒适性。

进一步的，所述纳米银抗菌膜由以下步骤制得：

A)去蛋白五味子多糖的制备：包括S1～S2步骤：

S1、五味子粗多糖的提取：取五味子经充分研磨粉碎后，加入药材3～6倍量的60～75％的乙醇在70～85℃下回流提取1～3次，每次提取1～2h，过滤，保留滤渣；将上述滤渣用去离子水在75～90℃下回流提取1～3次，每次提取1～3h，合并提取液，浓缩；

S2、去蛋白：往上述制得的五味子提取浓缩液加入所述提取液1/5体积的氯仿，然后加入氯仿1/5体积的正丁醇，室温下磁力搅拌20～30min，静置，分离出水层和有机层之间的变性蛋白质，水层溶液重复上述操作，直到不再有变性蛋白质为止；将去除蛋白后的提取液浓缩，在不断搅拌的情况下加入提取液2～4倍体积的无水乙醇，置于4℃下静置12～24h，离心，分离沉淀物，用乙醇洗涤2～4次，冻干，即得去蛋白五味子多糖；

B)纳米银溶胶的制备：取上述制备得到的去蛋白五味子多糖，用蒸馏水配置成1.5mg/ml的去蛋白五味子多糖溶液，备用；按1：(0.1～0.3)的重量比称取硝酸银溶液和上述制备的去蛋白五味子多糖溶液，加入蒸馏水，避光，搅拌0.5～1h，置于365nm紫外光下光照12～36h，备用；

C)纳米银抗菌膜的制备：往上述制备得到的纳米银溶胶中加入10～20倍量的阿拉伯胶，加入蒸馏水，混合，搅拌2～6h，置于60℃水浴中搅拌1～3h，趁热倒入模具内成膜，干燥，即得。

本发明具有以下优点：

1)本智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩佩戴方便、遮光性能高、舒适性强，通过眼罩本体上纳米银抗菌膜层、远红外发射膜层、纳米石墨烯加热层、药贴及润眼膜之间的配合使得本眼罩具有优异的抗菌、润眼、理疗和保健的作用。

2)本发明以去蛋白五味子多糖为还原剂制备纳米银，与传统的方法相比，更环保、更绿色，且去蛋白五味子多糖的加入能够使制备得到的纳米银抗菌膜具备更优异的抗菌效果，特别是对肺炎双球菌的抑制效果，以及具备更小的吸水率，能够避免眼罩在使用过程中，因纳米银抗菌膜的吸水，而导致层与层之间发生粘连，影响眼罩的抗菌效果和使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的剖面示意图；

图3为本发明中润眼膜的示意图。

图中：1、眼罩本体；2、弹性固定带；21、松紧调节魔术贴；3、理疗保健块；31、基材层；32、纳米银抗菌膜层；33、远红外发射膜层；34、纳米石墨烯加热层；35、药贴；36、润眼膜；4、电极板；5、电池盖；6、电源开关；7、导线；8、锗石。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。

实施例1纳米银抗菌膜的制备

A)去蛋白五味子多糖的制备：包括S1～S2步骤：

S1、五味子粗多糖的提取：取五味子经充分研磨粉碎后，加入药材4倍量的75％的乙醇在80℃下回流提取2次，每次提取1.5h，过滤，保留滤渣；将上述滤渣用去离子水在85℃下回流提取2次，每次提取2h，合并提取液，浓缩；

S2、去蛋白：往上述制得的五味子提取浓缩液加入所述提取液1/5体积的氯仿，然后加入氯仿1/5体积的正丁醇，室温下磁力搅拌25min，静置，分离出水层和有机层之间的变性蛋白质，水层溶液重复上述操作，直到不再有变性蛋白质为止；将去除蛋白后的提取液浓缩，在不断搅拌的情况下加入提取液3倍体积的无水乙醇，置于4℃下静置12h，离心，分离沉淀物，用乙醇洗涤3次，冻干，即得去蛋白五味子多糖；

B)纳米银溶胶的制备：取上述制备得到的去蛋白五味子多糖，用蒸馏水配置成1.5mg/ml的去蛋白五味子多糖溶液，备用；按1：0.25的重量比称取硝酸银溶液和上述制备的去蛋白五味子多糖溶液，加入蒸馏水，避光，搅拌1h，置于365nm紫外光下光照24h，备用；

C)纳米银抗菌膜的制备：往上述制备得到的纳米银溶胶中加入15倍量的阿拉伯胶，加入蒸馏水，混合，搅拌4h，置于60℃水浴中搅拌2h，趁热倒入模具内成膜，干燥，即得。

实施例2纳米银抗菌膜的制备

实施例2与实施例1的区别在于：所述步骤B)中硝酸银溶液和去蛋白五味子多糖溶液的重量比为1:0.1；步骤C)中加入20倍量的阿拉伯胶。

实施例3纳米银抗菌膜的制备

实施例3与实施例1的区别在于：所述步骤B)中硝酸银溶液和去蛋白五味子多糖溶液的重量比为1:0.3；步骤C)中加入10倍量的阿拉伯胶。

实施例4、一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩

参照图1至图3所示，一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，包括眼罩本体1和固定在眼罩本体1左右两侧且可以相互粘贴的弹性固定带2，所述眼罩本体1内固定有两个对应人体眼部位置且相互对称的理疗保健块3，所述理疗保健块3包括基材层31、实施例1～3任一所述的制备方法得到的纳米银抗菌膜层32、远红外发射膜层33、纳米石墨烯加热层34和药贴35，纳米银抗菌膜层32贴覆在PE基材层31的内表面，远红外发射膜层33贴覆在纳米银抗菌膜层32的内表面，纳米石墨烯加热层34固定在远红外发射膜层33的内表面，药贴35贴覆在纳米石墨烯加热层34内表面；所述两个理疗保健块3之间安装有电极板4，所述电极板4通过导线7与理疗保健块3中的远红外发射膜层33和纳米石墨烯加热层34连接，电极板4上设置有电池槽，电池槽外设置有电池盖5，所述电极板4上还设置有电源开关6。

在实际的使用过程中，只需将眼罩本体1贴覆于人体的眼部，然后通过弹性固定带2将眼罩本体1固定即可，用户可以选择不开启电源开关6，本眼罩只起到一个遮光的作用，但是通过纳米银抗菌膜层32可以增强本眼罩的抗菌性能，纳米银抗菌膜层32可以释放纳米银杀菌因子，从而减少眼罩本体1上细菌的吸附能力，防止眼部细菌感染，当用户开启电源开关6，电池为电极板4提供电源，电极板4为远红外发射膜层33和纳米石墨烯加热层34供电，远红外发射膜层33产生远红外线，由于远红外线与人体眼部细胞分子的振动频率接近，远红外线渗入眼皮之后，便会引起人体眼部细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及眼部有害物质。同时通电后的纳米石墨烯加热层34会产生适合眼部温度的热量，起到一个热敷的作用，并且加热贴覆在纳米石墨烯加热层34上的药贴35，增加药贴35药性散发的速度，从而起到眼部理疗保健的作用。通过可开合的电池盖5，可以方便锂电池的更换。

参照图2所示，所述药贴35内侧还粘贴有表面开有许多通孔的润眼膜36，润眼膜36可以保持眼部润湿，防止眼部干涩，药贴35中的药性可以透过润眼膜36上的通孔进入眼部，从而不会影响药贴35中药性的吸收。

参照图1所示，所述理疗保健块3的外侧中心还设置有锗石8，锗石8可以刺激人体眼部微电流，加速促进眼部的血液循环，具有一定的理疗作用。

参照图1所示，所述弹性固定带2上设置有松紧调节魔术贴21，通过松紧调节魔术贴21可以调节眼罩佩戴时的松紧。

本实施例中，所述眼罩本体1由黑色高强遮光绒布材料制成，既可以增强本眼罩本体1的遮光性能，又可以提高眼罩本体1佩戴时的舒适性。

试验例一、不同种类的多糖对纳米银抗菌膜性能的影响

1.1对纳米银粒子表面形貌的影响

选取1.5mg/ml去蛋白五味子多糖、1.5mg/ml五味子多糖、1.5mg/ml甘草多糖以及1.5mg/ml琼脂多糖，按实施例1所述步骤B)制备得到纳米银溶胶，考察不同种类的多糖对纳米银的尺寸和形貌的影响，考察结果如表1所示。

表1不同种类的多糖对生成纳米银的尺寸和形貌的影响

多糖种类	纳米银尺寸	纳米银形貌	分散性
				去蛋白五味子多糖	3～5nm	球状	好
五味子多糖	6～10nm	球状	较好
				甘草多糖	20～40nm	球状	较好
琼脂多糖	20～35nm	球状	较差

1.2对纳米银抗菌膜抗菌活性的影响

取试验1.1制备得到的各纳米银溶胶，按照实施例1步骤C)制备得到各纳米银抗菌膜，并设置对照组1(与实施例1相比，不加入去蛋白五味子多糖)、对照组2(与实施例1相比，不加入纳米银)和对照组3(不加入纳米银和去蛋白五味子多糖)，对各纳米银抗菌膜进行抗菌试验，试验对象为肺炎双球菌和金黄色葡萄球菌，以抑菌环试验中的环直径大小表征各抗菌膜的抑菌效果，试验结果如表2所示。

表2不同种类的多糖对纳米银抗菌膜抗菌活性的影响

1.3对纳米银抗菌膜吸水率的影响

取试验1.1制备得到的各纳米银溶胶，按照实施例1步骤C)制备得到各纳米银抗菌膜，并设置对照组1(与实施例1相比，不加入去蛋白五味子多糖)、对照组2(与实施例1相比，不加入纳米银)和对照组3(不加入纳米银和去蛋白五味子多糖)，对各纳米银抗菌膜进行吸水率测试试验，试验结果如表3所示。

表3不同种类的多糖对纳米银抗菌膜吸水率的影响

组别	吸水率(％)
		去蛋白五味子多糖	1.13±0.10<sup>**</sup>
五味子多糖	2.53±0.38<sup>*##</sup>
		甘草多糖	2.57±0.42<sup>*##</sup>
琼脂多糖	3.65±0.78<sup>##</sup>
		对照组1	2.93±0.48<sup>##</sup>
对照组2	2.23±0.35<sup>*##</sup>
		对照组3	3.32±0.58

注：与对照组3相比，^**P＜0.01，^*P＜小于0.05；与去蛋白五味子多糖组相比，^##P＜0.01，^#P＜小于0.05。

2结果分析

2.1不同种类的多糖对生成纳米银的尺寸和形貌的影响

由表1可以看出，以4种多糖制备得到纳米银颗粒均表现为球状，其中，与以五味子多糖为还原剂相比，以甘草多糖和琼脂多糖制备得到的纳米银颗粒粒径较大，分散性也有显著下降。值得说明的是，五味子多糖以去蛋白形式制备得到的纳米银粒子具备更好的分散性，且纳米银粒子粒径更小。

2.2不同种类的多糖对纳米银抗菌膜抗菌活性的影响

由表2可以看出，不含纳米银的对照组2和对照组3抗菌膜，抑菌环直径均小于7mm，不具有抑制金黄色葡萄球菌和肺炎双球菌的作用；

同时，从表2还可以看出，多糖的种类对纳米银抗菌膜的抗菌活性具有显著的影响，如以甘草多糖、琼脂多糖为还原剂制备得到的纳米银抗菌膜对金黄色葡萄球菌以及肺炎双球菌具有一定的抑菌作用，但效果不显著；以五味子多糖为还原剂制备得到的纳米银抗菌膜与甘草多糖、琼脂多糖相比，对金黄色葡萄球菌的抑菌效果有小幅度的提升，但是对肺炎双球菌却没有抑菌效果；

而以去蛋白形式的五味子多糖为还原剂制备得到的纳米银抗菌膜对金黄色葡萄球菌的抑菌环直径为8.36mm，与五味子多糖相比，有小幅度下降，但令人意想不到的是，其对肺炎双球菌的抑菌效果却有明显的提升，且高于对照组1，这说明，去蛋白五味子多糖不仅仅能作为纳米银生成过程中的还原剂，其还能够提高纳米银抗菌膜整体的抗菌效果，特别是对肺炎双球菌的抑制效果，发明人认为取得了意料不到的技术效果。

2.3不同种类的多糖对纳米银抗菌膜吸水率的影响

由表3可知，与对照组3(阿拉伯胶)组相比，除琼脂多糖组外，其余各组制备得到的纳米银抗菌膜的吸水率均有下降，其中，以去蛋白五味子多糖为还原剂制备得到的纳米银抗菌膜吸水率最小，与对照组3相比差异极显著(^**P＜0.01)；以五味子多糖为还原剂制备得到的纳米银抗菌膜吸水率与对照组3组相比差异显著。这说明，以去蛋白形式的五味子多糖为还原剂，更有利于制备得到吸水率小的纳米银抗菌膜，更适用于本发明眼罩的生产。

综上所述，与五味子多糖相比，以去蛋白形式的五味子多糖更有利于得到抗菌性能好，且吸水率小的纳米银抗菌膜。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，包括眼罩本体和固定在眼罩本体左右两侧且可以相互粘贴的弹性固定带，其特征在于：所述眼罩本体内固定有两个对应人体眼部位置且相互对称的理疗保健块，所述理疗保健块包括基材层、纳米银抗菌膜层、远红外发射膜层、纳米石墨烯加热层和药贴，纳米银抗菌膜层贴覆在PE基材层的内表面，远红外发射膜层贴覆在纳米银抗菌膜层的内表面，纳米石墨烯加热层固定在远红外发射膜层的内表面，药贴贴覆在纳米石墨烯加热层内表面；所述两个理疗保健块之间安装有电极板，所述电极板通过导线与理疗保健块中的远红外发射膜层和纳米石墨烯加热层连接，电极板上设置有电池槽，电池槽外设置有电池盖，所述电极板上还设置有电源开关；所述纳米银抗菌膜层由以下步骤制得：

A)去蛋白五味子多糖的制备：包括S1～S2步骤：

S1、五味子粗多糖的提取：取五味子经充分研磨粉碎后，加入药材3～6倍量的60～75％的乙醇在70～85℃下回流提取1～3次，每次提取1～2h，过滤，保留滤渣；将上述滤渣用去离子水在75～90℃下回流提取1～3次，每次提取1～3h，合并提取液，浓缩；

S2、去蛋白：往上述制得的五味子提取浓缩液加入所述提取液1/5体积的氯仿，然后加入氯仿1/5体积的正丁醇，室温下磁力搅拌20～30min，静置，分离出水层和有机层之间的变性蛋白质，水层溶液重复上述操作，直到不再有变性蛋白质为止；将去除蛋白后的提取液浓缩，在不断搅拌的情况下加入提取液2～4倍体积的无水乙醇，置于4℃下静置12～24h，离心，分离沉淀物，用乙醇洗涤2～4次，冻干，即得去蛋白五味子多糖；

B)纳米银溶胶的制备：取上述制备得到的去蛋白五味子多糖，用蒸馏水配置成1.5mg/ml的去蛋白五味子多糖溶液，备用；按1：(0.1～0.3)的重量比称取硝酸银溶液和上述制备的去蛋白五味子多糖溶液，加入蒸馏水，避光，搅拌0.5～1h，置于365nm紫外光下光照12～36h，备用；

C)纳米银抗菌膜的制备：往上述制备得到的纳米银溶胶中加入10～20倍量的阿拉伯胶，加入蒸馏水，混合，搅拌2～6h，置于60℃水浴中搅拌1～3h，趁热倒入模具内成膜，干燥，即得。

2.如权利要求1所述的智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，其特征在于：所述药贴内侧还粘贴有表面开有许多通孔的润眼膜。

3.如权利要求1所述的智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，其特征在于：所述理疗保健块的外侧中心还设置有锗石。

4.如权利要求1所述的智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，其特征在于：所述弹性固定带上设置有松紧调节魔术贴。

5.如权利要求1所述的智能纳米石墨烯抗菌理疗保健眼罩，其特征在于：所述眼罩本体由黑色遮光绒布材料制成。