CN115005231A - 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115005231A
CN115005231A CN202210240952.5A CN202210240952A CN115005231A CN 115005231 A CN115005231 A CN 115005231A CN 202210240952 A CN202210240952 A CN 202210240952A CN 115005231 A CN115005231 A CN 115005231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
antibacterial agent
composite antibacterial
solution
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210240952.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115005231B (zh
Inventor
周锦霞
姚思杰
刘浩
李映伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202210240952.5A priority Critical patent/CN115005231B/zh
Publication of CN115005231A publication Critical patent/CN115005231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115005231B publication Critical patent/CN115005231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/06—Aluminium; Calcium; Magnesium; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/90—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N47/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
    • A01N47/40—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having a double or triple bond to nitrogen, e.g. cyanates, cyanamides
    • A01N47/42—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having a double or triple bond to nitrogen, e.g. cyanates, cyanamides containing —N=CX2 groups, e.g. isothiourea
    • A01N47/44—Guanidine; Derivatives thereof

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用，以造纸污泥为原料，复合抗生素制备出抗菌材料。首先对造纸污泥进行脱水、高温煅烧获得灰分，经过分析发现灰分大部分为CaCO3，后加入盐酸后得到CaCl2溶液，再加入含有抗生素的硫酸盐溶液/悬浮液二次沉积。最后洗涤干燥得到具有抗菌效果的抗生素‑CaSO4晶须。通过发光弧菌实验，10mg/mL造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂(制霉菌素‑CaSO4晶须)对发光弧菌的抑制率IR为30.6％；通过抑菌实验，发现10mg/mL造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂(制霉菌素‑CaSO4晶须)对副溶血弧菌有明显的抑制作用。

Description

一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用。
背景技术
造纸污泥是造纸废水处理后产生的。许多学者对造纸污泥的高值化进行了研究。中国专利公开了一种利用造纸污泥一步制备多孔碳硅复合材料的方法，韩颖等将造纸污泥冷冻干燥后，加入化学活化剂，再进行高温碳化，最后用盐酸多次清洗制备出多孔碳硅复合材料。中国专利公开了一种利用造纸污泥制备的活性炭吸附剂及其制备方法和应用，包红旭等以造纸污泥为原料，以ZnCl2、KOH为活化剂制备活性炭吸附剂。中国专利公开了一种化学活化法制备造纸污泥碳质吸附剂方法和应用，仇倩雯等以造纸厂剩余活性污泥为原料，采用化学活化法制备了污泥碳质吸附剂，该方法制备出的吸附剂吸附效果良好。
近年来，弧菌引起的疾病，流行面积广，发病率高，给养殖对虾、鱼类、贝类及海参等产业的发展带来极大的危害。其中，副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是一种嗜盐革兰氏阴性杆菌，广泛存在于海水及其海产品中，大量弧菌存在于海洋藻类和动物中，如虾、鱼、双壳类、血蛤和鲑鱼等。人体被弧菌感染之后会导致严重的肠胃炎。中国专利公开了一种抗弧菌活性的异香豆素类化合物及其晶体，郑海娟等从真菌Penicillium citrinumHL-5126中发酵出异香豆素类化合物，用该化合物制备出抗弧菌的晶体。该方法需要使用到石油醚和乙酸乙酯等有害化学物质，晶体洗脱还需要经过减压硅胶柱层析等步骤，操作步骤并不简单。中国专利公开了一种用于抗弧菌病的植物提取组合物及其制备方法和应用，李军涛等利用植物提取组合物(益智茎叶提取物20～60份、高良姜茎叶提取物20～50份、橄榄叶提取物10～30 份、芒果叶提取物10～30份)制备出了抗弧菌病的复合材料。但是该方法制备出的抗菌剂抑制弧菌的效果较于对比例低30％，对制备的设备等条件要求高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用，实现了以造纸污泥为原料，制备出一种抗弧菌材料。
本发明利用造纸污泥制备出抗弧菌的复合材料，对造纸污泥的高值化利用的同时，对治理弧菌提供了一个思路。研究过程发现了制霉菌素对弧菌具有抑制的作用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)以造纸污泥为原料，造纸污泥烘干后高温煅烧，得到造纸污泥煅烧残渣，在造纸污泥煅烧残渣中加入适量的盐酸，静置离心取上清液，过滤膜得到A溶液；
(2)配制适量浓度的硫酸盐溶液，再加入适量的抗生素得到B溶液。取适量的A溶液与B溶液混合均匀，静置后，离心弃上清液，干燥过筛后即可获得造纸污泥复合抗菌剂(抗生素-CaSO4晶须)。该方法对造纸污泥进行了高值化利用，并且操作简单，可行性高，抗菌效果好。
进一步地，步骤(1)所述造纸污泥为废纸脱墨污泥。
进一步地，步骤(1)中，所述烘干为低温烘干，所述煅烧的温度为400℃～800℃，所述煅烧的时间为30min～360min，为有氧煅烧，煅烧后得到造纸污泥煅烧残渣主要成分为CaCO3。
进一步地，步骤(1)所述煅烧的时间为60min。
优选地，步骤(1)中，将造纸污泥放入马弗炉中煅烧，煅烧温度为550℃，煅烧时间为 60min。
进一步地，步骤(1)中，将适量的盐酸直接加入煅烧残渣中，混合均匀，静置反应5min～30min后，离心，取上清液，过0.22～0.45μm的滤膜，得到CaCl2溶液。
进一步地，步骤(1)中，所述盐酸的浓度为0.5～4mol/L；所述造纸污泥煅烧残渣的质量与盐酸的体积之比50mg/mL～150mg/mL，所述A溶液的pH值为6.0～8.0。
进一步地，步骤(1)所述盐酸的浓度为1～4mol/L。
进一步地，步骤(1)所述A溶液呈中性。
优选地，步骤(1)中，所述盐酸的浓度为2mol/L，所述造纸污泥煅烧残渣的质量与盐酸的体积之比100mg/mL，静置反应时间10min。
进一步地，步骤(1)所述离心的转速为9×103～20×103r/min。
进一步地，步骤(1)所述离心的转速为12×103r/min，滤膜孔径为0.22μm。
进一步地，在造纸污泥煅烧残渣中加入适量的盐酸后的反应原理为：CaCO3+2HCl＝CaCl2 +CO2↑+H2O。
进一步地，步骤(2)所述硫酸盐溶液的浓度为25mg/mL～75mg/mL。
优选地，步骤(2)所述硫酸盐溶液的浓度为50mg/mL。
进一步地，步骤(2)所述抗生素包括但不限于制霉菌素、硫酸卡那霉素、四环素、硫酸链霉素、那他霉素等中的一种以上，步骤(2)所述抗生素的浓度为0.5mg/mL～20mg/mL。
优选地，步骤(2)所述抗生素为制霉菌素，步骤(2)所述抗生素的浓度为8mg/mL。
进一步地，步骤(2)所述取适量的A溶液与B溶液的体积比为1:(3～6)。
优选地，步骤(2)所述取适量的A溶液与B溶液的体积比为1:3。
进一步地，步骤(2)所述离心的转速为9×103～20×103r/min。
进一步地，步骤(2)所述过筛的筛子目数为80～100目。
本发明提供所述制备方法制备得到的一种造纸污泥复合抗菌剂。
本发明还提供所述造纸污泥复合抗菌剂的应用，所述造纸污泥复合抗菌剂在抑制弧菌中的应用。
进一步地，取适量的A溶液与B溶液混合均匀反应得到造纸污泥复合抗菌剂的反应原理为：Ca2++SO4 2-＝CaSO4↓；CaSO4晶须在合成的过程中将抗生素包裹在其中形成抗生素-CaSO4晶须。
进一步地，步骤(2)中，取适量的CaCl2溶液加入硫酸盐-抗生素溶液/悬浮液中，震荡混合均匀3min～30min后，静置5min～60min，离心收集沉淀；将收集的沉淀洗涤、干燥，得到造纸污泥复合抗菌剂(抗生素-CaSO4晶须)。
进一步地，步骤(1)所述A溶液为CaCl2溶液；步骤(2)所述B溶液为硫酸盐-抗生素混合溶液/悬浮液。
优选地，步骤(2)中，CaCl2溶液与硫酸盐-抗生素混合溶液/悬浮液的体积比为1:3，震荡混合反应时间为5min；静置10min。
优选地，步骤(2)所述干燥的方式为真空干燥，所述干燥的温度为50℃～75℃。
与现有技术相比，本发明的创新在于：
1、为造纸污泥的高值化利用提供了一个新方式，其操作步骤简单，可行性高，具有能大规模处理造纸脱墨污泥的潜力。
2、利用制霉菌素制备造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂进行抗发光弧菌和副溶血性弧菌等，抗菌剂浓度在10mg/mL时对发光弧菌的抑制率达到了30.6％，对副溶血性弧菌有明显的抑制效果。
3、本发明利用造纸脱墨污泥和抗生素通过煅烧污泥、酸化、重结晶三个步骤制备出了复合抗菌剂。与化学合成方法相比，所用试剂更加安全；与植物提取法相比，所用设备和操作步骤更简单。
附图说明
图1为本发明造纸污泥复合抗菌剂的制备流程图。
图2为对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须40倍显微镜图。
图3为实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂40倍显微镜图。
图4为加有对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须的副溶血弧菌菌落图。
图5为加有实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的副溶血弧菌菌落图。
图6为实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂和实施例2制备的造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂对发光弧菌抑制率柱状图。
图7为对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须、制霉菌素和实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的红外光谱图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
图1为本发明造纸污泥复合抗菌剂的制备流程图。
造纸脱墨污泥煅烧残渣的制备
(1)将在造纸厂获得的脱墨污泥在400℃、600℃、800℃下煅烧1h。具体步骤如下：
1)将收集的造纸脱墨污泥平铺在托盘中于75℃烘箱中烘24h。
2)取9个坩埚，编号为4-1、4-2、4-3、6-1、6-2、6-3、8-1、8-2、8-3，分别称量3g步骤1)中烘干的造纸污泥放置坩埚中。记下每个坩埚中污泥的重量M，精确到小数点后两位。
3)将步骤2)编号为4-1、4-2、4-3的坩埚放入马弗炉中，400℃下煅烧1h；将步骤2)编号为6-1、6-2、6-3的坩埚放入马弗炉中，600℃下煅烧1h；将步骤2)编号为8-1、8-2、 8-3的坩埚放入马弗炉中，800℃下煅烧1h；煅烧结束后，取出坩埚，待其冷却至室温时称量造纸污泥煅烧残渣的重量，记为S，精确到小数点后两位。
(2)将步骤(1)中所获的造纸污泥煅烧残渣的每个坩埚中加入20mL 2mol/L的盐酸，混合均匀反应2h后，9×103r/min离心10min，弃上清液，将沉淀于75℃烘干，称量重量W，精确到小数点后两位。结果表明，造纸污泥煅烧温度越高，质量损失越严重，且造纸污泥煅烧残渣颜色更白。无机质(灰分)的质量占煅烧前造纸污泥质量的75％以上，而且其中90.99wt％可与盐酸反应，产生CO2，由此推断，无机质主要成分是CaCO3。具体分析数据见下表1：
表1广州纸业污泥分析
污泥来源 无机质(灰分)(wt％) 盐酸洗出物(wt％) 有机质(wt％)
广州纸业 75.71wt％±0.02wt％ 90.99wt％ ＜25wt％
(3)以下实验使用的造纸污泥残渣均使用400℃马弗炉煅烧1h获得。
对比例1
造纸污泥硫酸钙晶须的制备
(1)取400℃马弗炉煅烧1h的造纸污泥煅烧残渣；
(2)配制2mol/L的盐酸和100mL 50mg/mL的Na2SO4溶液；
(3)取3g步骤(1)获得的造纸污泥煅烧残渣与30mL步骤(2)配制2mol/L的盐酸混合均匀，静置反应20min，得到混合液1，所得混合液1用12.6×103r/min高速离心10min，再用0.22μm滤膜过滤，保存CaCl2滤液；
(4)取3mL步骤(3)制备的CaCl2滤液与9mL步骤(3)配制50mg/mL的Na2SO4液混合均匀，震荡状态下反应10min，再静置反应20min，得到混合液2，所得混合液2用 12.6×103r/min高速离心10min，弃上清液，用蒸馏水洗涤沉淀5次，得到洗涤干净的沉淀；
(5)将步骤(4)洗涤干净的沉淀放置60℃真空干燥箱中干燥4h，过筛的筛子目数为60目，得到造纸污泥硫酸钙晶须。
图2为对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须40倍显微镜图。由图2可以观察到明显的造纸污泥硫酸钙晶须，晶须纹理清晰干净，层次分明。
实施例1
造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的制备
(1)取400℃马弗炉煅烧1h的造纸污泥煅烧残渣；
(2)配制2mol/L的盐酸和100mL 50mg/mL的Na2SO4溶液；取9mL Na2SO4溶液加入90mg制霉菌素，配制Na2SO4-制霉菌素悬浮液；
(3)取3g步骤(1)获得的造纸污泥煅烧残渣与30mL步骤(2)配制2mol/L的盐酸混合均匀，静置反应20min，得到混合液1，所得混合液1用12.6×103r/min高速离心10min，再用0.22μm滤膜过滤，保存pH值为7的CaCl2滤液。
(4)取3mL步骤(3)制备的CaCl2滤液与9mL步骤步骤(3)配制Na2SO4-制霉菌素悬浮液混合均匀，震荡状态下反应10min，再静置反应20min，得到混合液2，所得混合液2 用12.6×103r/min高速离心10min，弃上清液，用蒸馏水洗涤沉淀5次，得到洗涤干净的沉淀；
(5)将步骤(4)洗涤干净的沉淀放置60℃真空干燥箱中干燥4h，过筛的筛子目数为80目，获得造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂(制霉菌素-CaSO4晶须)。
图3为实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂40倍显微镜图。由图3可以观察到有明显的晶须，晶须中间包裹着材料，说明造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的晶须中包裹着制霉菌素。
实施例2
造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂的制备
(1)取造纸污泥在60℃烘箱中干燥40min，将其放置坩埚中，在400℃马弗炉中煅烧60min，得到造纸污泥煅烧残渣；
(2)配制1mol/L的盐酸和100mL 25mg/mL的Na2SO4溶液；取7个实验瓶分别加入9mLNa2SO4溶液，向实验瓶中依次加入0mg、9mg、27mg、45mg、90mg、135mg、180mg的硫酸卡那霉素，配制Na2SO4-硫酸卡那霉素溶液；
(3)取1.5g步骤(1)获得的造纸污泥煅烧残渣与30mL步骤(2)配制2mol/L的盐酸混合均匀，静置反应20min得到混合液1，所得混合液1用12.6×103r/min高速离心10min，再用0.22μm滤膜过滤，保存pH值为6的CaCl2滤液；
(4)取3mL步骤(3)制备的CaCl2滤液分别与15mL步骤(2)配制Na2SO4-硫酸卡那霉素溶液混合均匀，震荡状态下反应10min，再静置反应20min，得到混合液2，所得混合液 2用20×103r/min高速离心10min，弃上清液，用蒸馏水洗涤沉淀5次，得到洗涤干净的沉淀；
(5)将步骤(4)洗涤干净的沉淀放置60℃真空干燥箱中干燥4h，过筛的筛子目数为100目，获得造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂(硫酸卡那霉素-CaSO4晶须)。
实施例3
造纸污泥与硫酸链霉素复合抗菌剂的制备
(1)取造纸污泥在60℃烘箱中干燥40min，将其放置坩埚中，在400℃马弗炉中煅烧60min，得到造纸污泥煅烧残渣；
(2)配制4mol/L的盐酸和100mL 75mg/mL的Na2SO4溶液；取5个实验瓶分别加入9mLNa2SO4溶液，向实验瓶中依次加入0mg、9mg、27mg、45mg、90mg的硫酸链霉素，配制Na2SO4- 硫酸链霉素溶液；
(3)取4.5g步骤(1)获得的造纸污泥煅烧残渣与30mL步骤(2)配制2mol/L的盐酸混合均匀，静置反应20min得到混合液1，所得混合液1用9×103r/min高速离心10min，再用0.22μm滤膜过滤，保存pH值为8的CaCl2滤液；
(4)取3mL步骤(3)制备的CaCl2滤液分别与18mL步骤(2)配制Na2SO4-硫酸链霉素溶液混合均匀，震荡状态下反应10min，再静置反应20min，得到混合液2，所得混合液2 用20×103r/min高速离心10min，弃上清液，用蒸馏水洗涤沉淀5次，得到洗涤干净的沉淀；
(5)将步骤(4)洗涤干净的沉淀放置60℃真空干燥箱中干燥4h，过筛的筛子目数为90，获得造纸污泥与硫酸链霉素复合抗菌剂(硫酸链霉素-CaSO4晶须)。
造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂抗发光弧菌
(1)调节样品渗透压：取实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂样品和对比例 1制备的空白造纸污泥CaSO4晶须样品各1mL，各加入0.1mL渗透压调节液(20wt％～22wt％氯化钠溶液)，轻轻摇匀。
(2)菌体复苏：从冰箱冷冻层中取出一支发光弧菌冻干粉，立即加入3mL菌体复苏液 (0.02g/mL氯化钠溶液)，轻轻摇匀。将所有菌液取出放入一支干净的测试管中，备用。
(3)添加菌液：准备9支测试管，编号(0-1)～(0-3)、(1-1)～(1-3)、(2-1)～(2-3)，其中编号为0的为阴性对照，两个样品，每个样品三个平行。向每支测试管中各加入0.5mL菌液。
(4)初始发光值测试：测试每支测试管菌液的初始发光值，阴性质控初始发光值记为 C0，样品初始发光值S0。
(5)终止发光值测试：向编号为0-1、0-2、0-3的测试管(阴性对照)中加入0.5mL阴性质控液(超纯水)。其余对应加入0.5mL经过调节渗透压后的样品。摇匀，反应15min，依次进行发光强度测试。阴性质控终止发光值记为Ct，样品终止发光值St。
(6)测试完毕，记录发光值，计算校正系数Cf与抑制率IR％。校正系数Cf在0.6-1.8之间正常显示，否则反显。计算公式(1)如下：
Figure RE-GDA0003786589850000071
Ct为阴性质控的第二次测量数据(扣除背景值后)，C0为阴性质控的第一次测量数据(扣除背景值后)。
阴性质控作为后续水样的基准参考，其抑制率(IR％)默认为0％。而其余样品的抑制率 (IR％)则根据(2)进行计算：
Figure RE-GDA0003786589850000072
St为样本的第二次测量结果，S0为样本的第一次测量结果。
表2抑制率与毒性级别对应关系
Figure RE-GDA0003786589850000073
Figure RE-GDA0003786589850000081
此方法测试得造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂在浓度为10mg/mL时对发光弧菌的抑制率IR＝30.6％。具有中度抗菌作用。说明实施例1制备出的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂在具备抗菌功能的同时，不会对人体造成大的伤害。
造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂抗发光弧菌
(1)调节样品渗透压：取实施例2制备的造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂样品和未加硫酸卡那霉素的造纸污泥CaSO4晶须样品各1mL，各加入0.1mL渗透压调节液(20wt％～22wt％氯化钠溶液)，轻轻摇匀。
(2)菌体复苏：从冰箱冷冻层中取出一支发光弧菌冻干粉，立即加入3mL菌体复苏液 (0.02g/mL氯化钠溶液)，轻轻摇匀。将所有菌液取出放入一支干净的测试管中，备用。
(3)添加菌液：准备21支测试管，编号(0-1)～(0-3)、(1-1)～(1-3)、(2-1)～(2-3)、 (3-1)～(3-3)、(4-1)～(4-3)、(5-1)～(5-3)、(6-1)～(6-3)，其中编号为0的为阴性对照，两个样品，每个样品三个平行。向每支测试管中各加入0.5mL菌液。
(4)初始发光值测试：测试每支测试管菌液的初始发光值，阴性质控初始发光值记为 C0，样品初始发光值S0。
(5)终止发光值测试：向编号为0-1、0-2、0-3的测试管(阴性对照)中加入0.5mL阴性质控液(超纯水)。其余对应加入0.5mL经过调节渗透压后的样品。摇匀，反应15min，依次进行发光强度测试。阴性质控终止发光值记为Ct，样品终止发光值St。
(6)测试完毕，记录发光值，计算校正系数Cf与抑制率IR％。校正系数Cf在0.6-1.8之间正常显示，否则反显。计算公式(1)如下：
Figure RE-GDA0003786589850000082
Ct为阴性质控的第二次测量数据(扣除背景值后)，C0为阴性质控的第一次测量数据(扣除背景值后)。
阴性质控作为后续水样的基准参考，其抑制率(IR％)默认为0％。而其余样品的抑制率(IR％)则根据(2)进行计算：
Figure RE-GDA0003786589850000091
St为样本的第二次测量结果，S0为样本的第一次测量结果。
表2抑制率与毒性级别对应关系
抑制率IR(％) 毒性级别
-10≤IR<10 无毒
10≤IR<20 低毒
20≤IR<50 中毒
50≤IR<70 高毒
70≤IR<100 重毒
IR＝100 剧毒
此方法测试得造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂对发光弧菌的抑制率结果如下，当添加造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂浓度为10mg/mL时，对发光弧菌的抑制率IR＝14.3％；当添加造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂浓度为15mg/mL时，对发光弧菌的抑制率 IR＝25.9％；当添加造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂浓度为20mg/mL时，对发光弧菌的抑制率IR＝32.4％。具有中度抗菌作用。说明实施例2制备出的造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂在具备抗菌功能的同时，不会对人体造成大的伤害。
造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂抗副溶血性弧菌
(1)使用实施例1方法制备出10mg/mL造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂，沸水浴加热 30min灭菌。
(2)培养基准备：制备3wt％NaCl碱性蛋白胨液体培养基3瓶，3wt％NaCl营养琼脂平板20个。
(3)菌种复苏：取副溶血性弧菌冻干管，加入5mL 3wt％NaCl碱性蛋白胨，复苏3min。
(4)将步骤(1)中制备的10mg/mL造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂加入步骤(2)制备的3wt％NaCl碱性蛋白胨液体锥形瓶中，剩余两瓶分别加入等体积的10mg/mL对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须和超纯水。
(5)取步骤(3)中复苏好的菌液0.1mL加入步骤(4)中分别加入了造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂、造纸污泥硫酸钙晶须和超纯水的3wt％NaCl碱性蛋白胨液体锥形瓶里，静置培养3h。
(6)稀释涂布：步骤(5)中培养好的菌液，每个样品稀释相同的浓度，取0.1mL稀释好的菌液涂布到步骤(2)制备中3wt％NaCl营养琼脂平板中。
(7)将涂好的平板放置35℃培养箱中培养24～72h。观察平板的菌落情况。拍照并做好记录。结果如图5和图6所示，加了实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的培养基锥形瓶，同等稀释倍数下，菌落数大大减少。
图4为加有对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须的副溶血弧菌菌落图，由图4可以观察到平板中长满了弧菌。图5为加有实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的副溶血弧菌菌落图。由图5可以观察到相较于加有对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须，加有实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂平板中弧菌菌落大大减少。
图6为实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂和实施例2制备的造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂对发光弧菌抑制率柱状图，由图6可以可知添加造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂浓度在1mg/mL对发光弧菌的抑制率为15.2％，说明已经有明显的抑制效果，随着添加造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂浓度的升高，造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂对发光弧菌的抑制率逐步升高，在造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂添加量为10mg/mL时，对发光弧菌的抑制率已经达到了预期效果30.6％。造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂添加量为 10mg/mL时，对发光弧菌的抑制有效果；造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂添加量为 20mg/mL时，对发光弧菌的抑制率能达到预期效果32.4％。总体来说，造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂和造纸污泥与硫酸卡那霉素复合抗菌剂对弧菌都有良好的抑制效果。
图7为对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须、制霉菌素和实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂的红外光谱图，由图7可以可知对比例1制备的造纸污泥硫酸钙晶须在 2925.46cm-1处没有峰，制菌霉素和实施例1制备的造纸污泥与制霉菌素复合抗菌剂在2925.46cm-1附近有峰出现，说明制菌霉素与造纸污泥硫酸钙的结合点在2927.76cm-1处，两者进行了复合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)造纸污泥烘干后煅烧，得到造纸污泥煅烧残渣，在造纸污泥煅烧残渣中加入盐酸，静置离心取上清液，过滤膜得到A溶液；
(2)配制硫酸盐溶液，再加入抗生素得到B溶液，取A溶液与B溶液混合均匀，静置后，离心弃上清液，干燥过筛后即获得造纸污泥复合抗菌剂抗生素-CaSO4晶须。
2.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述造纸污泥煅烧残渣的主要成分为碳酸钙。
3.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述煅烧的温度为400℃～800℃，为有氧煅烧；所述盐酸的浓度为1～4mol/L；所述造纸污泥煅烧残渣的质量与盐酸的体积之比为50mg/mL～150mg/mL，所述A溶液的pH值为6.0～8.0。
4.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述硫酸盐溶液的浓度为25mg/mL～75mg/mL。
5.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述抗生素包括制霉菌素、硫酸卡那霉素、四环素、硫酸链霉素、那他霉素中的一种以上，步骤(2)所述抗生素的浓度为0.5mg/mL～20mg/mL。
6.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述取A溶液与B溶液的体积比为1:(3～6)。
7.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所述离心的转速均为9×103～20×103r/min。
8.根据权利要求1所述一种造纸污泥复合抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥的方法为真空干燥，步骤(2)所述过筛的筛子目数为80～100目。
9.权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的一种造纸污泥复合抗菌剂。
10.权利要求9所述造纸污泥复合抗菌剂的应用，其特征在于，所述造纸污泥复合抗菌剂在抑制弧菌中的应用。
CN202210240952.5A 2022-03-10 2022-03-10 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用 Active CN115005231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210240952.5A CN115005231B (zh) 2022-03-10 2022-03-10 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210240952.5A CN115005231B (zh) 2022-03-10 2022-03-10 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115005231A true CN115005231A (zh) 2022-09-06
CN115005231B CN115005231B (zh) 2023-04-21

Family

ID=83066949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210240952.5A Active CN115005231B (zh) 2022-03-10 2022-03-10 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115005231B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115814758A (zh) * 2022-11-15 2023-03-21 昆明理工大学 造纸污泥生物炭及其应用与降解有机物的方法
CN117488588A (zh) * 2023-10-12 2024-02-02 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 一种高级灰纸板复合专用芯纸及其生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB773486A (en) * 1954-10-14 1957-04-24 Bristol Lab Ltd A calcium complex of tetracycline
CN103446622A (zh) * 2013-08-13 2013-12-18 江苏大学 一种利用α-半水硫酸钙晶须释放钙及万古霉素的方法
CN106517291A (zh) * 2016-10-20 2017-03-22 武汉理工大学 一种利用造纸白泥生产高强石膏的方法
CN113371749A (zh) * 2021-06-10 2021-09-10 西安吉利电子化工有限公司 一种半导体行业含钙污泥的处理方法
CN113668060A (zh) * 2021-07-28 2021-11-19 中盐金坛盐化有限责任公司 一种利用盐泥连续制备半水和二水硫酸钙晶须的工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB773486A (en) * 1954-10-14 1957-04-24 Bristol Lab Ltd A calcium complex of tetracycline
CN103446622A (zh) * 2013-08-13 2013-12-18 江苏大学 一种利用α-半水硫酸钙晶须释放钙及万古霉素的方法
CN106517291A (zh) * 2016-10-20 2017-03-22 武汉理工大学 一种利用造纸白泥生产高强石膏的方法
CN113371749A (zh) * 2021-06-10 2021-09-10 西安吉利电子化工有限公司 一种半导体行业含钙污泥的处理方法
CN113668060A (zh) * 2021-07-28 2021-11-19 中盐金坛盐化有限责任公司 一种利用盐泥连续制备半水和二水硫酸钙晶须的工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
P. MELICHERCÍK,ET AL.: "Antimicrobial efficacy and activity perseverance in arthroplasty of calcium sulfate beads containing vancomycin prepared ahead of time and stored in ready-to-use formula", 《FOLIA MICROBIOLOGICA》 *
于学忠，陈华，徐风华，张伯勋，梁雨田，梁向党，崔旭，田学忠，刘越: "硫酸钙/庆大霉素、硫酸钙/聚乳酸/庆大霉素释药系统的制备与特性分析", 《生物骨科材料与临床研究》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115814758A (zh) * 2022-11-15 2023-03-21 昆明理工大学 造纸污泥生物炭及其应用与降解有机物的方法
CN117488588A (zh) * 2023-10-12 2024-02-02 浙江金龙再生资源科技股份有限公司 一种高级灰纸板复合专用芯纸及其生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN115005231B (zh) 2023-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115005231A (zh) 一种造纸污泥复合抗菌剂及其制备方法与应用
CN103381326B (zh) 一种炭晶复合微孔陶瓷滤芯及其制备方法
CN114029035A (zh) 一种改性污泥质生物炭的制法及所得生物炭与应用
CN112940766A (zh) 一种链霉素菌渣资源化利用方法
JP2022001364A (ja) 常在分解細菌群集を馴養することにより農地土壌中のＵＳＥＰＡ ＰＡＨｓを効果のに除去する方法
CN101935622A (zh) 一株假单胞菌菌株及其应用
CN111266084A (zh) 多孔性水生植物基生物质炭材料及其应用
CN110241111B (zh) 一种改性活性炭固定化细胞增强细菌铬还原能力的方法
CN116790439A (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌及其在降解废水cod的应用
CN108939146B (zh) 一种抗菌/抗骨肉瘤/促成骨多功能性钛基植入材料及其制备方法
CN107684898A (zh) 一种微量氧气气氛热解制备毛竹生物炭的方法
CN112619615A (zh) 生物炭-微生物复合材料的制备方法和处理尾矿废水方法
CN1820606A (zh) 镁质粘土抗菌材料制备工艺
CN108486393B (zh) 一种白腐菌与改性活性炭联用处理铀富集生物质的方法及其应用
CN113634225B (zh) 一种过硫酸铵改性油茶壳生物炭材料的制备方法和应用
CN107930590B (zh) 高效耐强酸型活性炭吸附剂
CN107362770B (zh) 一种用于吸附重金属镉的蚕茧生物炭材料
CN110575816B (zh) 一种高吸附、高耐受重金属铅的植物乳杆菌yw11
CN110951649B (zh) 一种处理工业剩余污泥的芽孢杆菌与应用方法
CN110642643B (zh) 一种功能性建筑瓷砖及其制备方法
CN113663640A (zh) 一种多级孔炭材料及其制备方法和应用
CN110819535A (zh) 一种赤潮微藻米氏凯伦藻的无菌培养方法、无菌检验方法
CN113215052A (zh) 一种芽孢杆菌在工业污泥减量减毒中的应用
CN107090422B (zh) 一种含可溶性二硫化钼的微生物菌剂及其应用
Qiu et al. The biological promotion effect of a new biological promotive ceramsite

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant