[发明专利]一种氧化石墨烯复合龙脑的抗菌材料

说明书

技术领域

本发明属于生物材料及碳材料制备技术领域，涉及一种氧化石墨烯复合龙脑的抗菌材料。 

背景技术

近年来，很多研究表明，在由生物材料引发的感染(Bio-material Centered Infection，BCI)中，45％的原因是因为生物材料与人体接触后细菌感染造成的。根据细菌性感染的机理，目前人们通过3种方式进行抗菌：一是对材料表面改性，阻止细菌黏附在材料表面，如超疏水材料表面可以防止细菌黏附。二是依靠静电作用使菌体被吸附到带正电荷的材料表面，通过干扰细菌的新陈代谢取得杀菌效果，这部分抗菌材料主要分为无机型和有机型抗菌材料，无机型如传统杀菌剂银离子，有机型如季铵盐、季磷盐等。三是缓释模型，采用包埋和释放的材料模型从而达到长时间抗菌的目的，如海藻酸钠，水凝胶等。 

传统的抗菌材料一般原理为接触杀菌或者缓释释放杀菌，由于此类材料存在一些缺陷，寿命受到材料本身和缓释药物的影响很大。于是有业者提出了以阻止细菌粘附的抗菌模型，以期望从根本解决抗菌问题，获得更好的效果，但每种抗菌模型都具有其优点及缺点，于是对于抗菌材料的改进一直是业者研究和开发的一项内容。 

申请号为201010239462的发明公开了纳米石墨烯氧化物作为抗菌材料的应用，具体包括纳米石墨烯氧化物悬液或纳米石墨烯氧化物膜作为抗菌材料的应用。所述的纳米石墨烯氧化物悬液的制备包括石墨的预氧化、预氧化产物的分离、再氧化、氧化产物的纯化。利用本发明的纳米石墨烯氧化物作为抗菌材料的应用，可将纳米石墨烯氧化物作为添加剂制成具有抗菌性能的产品或制成抗菌涂层材料，应用于医用及日常生活中。 

申请号为201210017488的发明涉及一种载银氧化石墨烯抗菌材料的制备方法。本发明以氧化石墨烯分散液和硝酸银为原料，以水作为反应溶剂，在没有使用任何还原试剂的情况下，通过光照制备载银氧化石墨烯抗菌材料。本方法简便易行、环保无公害，制备的抗菌材料抗菌性能优良。 

发明内容

本发明提供了一种氧化石墨烯复合龙脑的抗菌材料，具有较好的抗细菌粘附性能，且结构简单、易于实施，可广泛应用于各类有抗细菌粘附需求的产品。 

本发明提供的氧化石墨烯复合龙脑的抗菌材料，由氧化石墨烯基底与带羧基基团分子复合后，再与龙脑发生酯化反应得到；或是由氧化石墨烯基底与龙脑直接发生酯化反应得到；或是由带羧基基团分子与龙脑发生酯化反应后，再与氧化石墨烯基底发生反应得到。 

所述氧化石墨烯基底为溶液分散态氧化石墨烯。 

所述带羧基基团分子为可以与氧化石墨烯表面环氧基团发生反应的含羧基化合物，优选为氨基羧酸、巯基羧酸，进一步优选为氨基丁酸、巯基丁二酸、巯基戊二酸、3,3'-二硫代二丙酸。所述带羧基基团分子能与所述氧化石墨烯基底的环氧基团发生反应，增加基底上的羧基含量，从而达到增加反应接枝率的目的。 

所述龙脑为单一组分或混合物，选自D-龙脑、L-龙脑，或是Iso-龙脑。该物质的羟基可以与羧基发生酯化反应从而达到复合改性氧化石墨烯的目的。 

本发明反应式如下式1-3所示： 

式1

式2

式3

式中 n∈[1,1000000000] 。

本发明所述的抗菌材料，其结构由氧化石墨烯基底、带羧基基团分子和龙脑组成，氧化石墨烯基底和龙脑分子都是起功能作用的主要材料层，用于抗细菌粘附，当细菌接触到材料表面时，99％以上的细菌不会粘附于材料表面，该抗菌材料具有较好的抗细菌粘附性能，且结构简单、易于实施，可广泛应用于各类有抗细菌粘附需求的产品，如医用材料、器械等。 

附图说明

图1：本发明所制备的抗菌材料在显微镜下的抑菌黏附效果图。左图为对照样品，右图为本发明样品； 

图2：本发明所制备的抗菌材料在扫描电子显微镜（SEM）下的抑菌黏附效果图。左图为对照样品，右图为本发明样品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述： 

实施例1

向固态氧化石墨烯中加入无水DMF超声1h，然后加入质量比1:1的D-龙脑，在DCC作催化剂的条件下，75℃搅拌反应36h，离心水洗三次，得到产物烘干。

最终制成氧化石墨烯复合D-龙脑抗菌材料成品，抑菌粘附率＞70%（实验菌种：大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、毛霉、青霉等）。 

抑菌粘附率计算公式：（1 – 实验组材料菌数目/对照组材料菌数目）×100%