[发明专利]一种缓释抗菌剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种缓释抗菌剂及其制备方法和应用。缓释抗菌剂包括缓释基底以及负载于缓释基底的能够释放抗菌物质的抗菌组分；缓释基底由对人体无害并且对环境友好的材料制成，其与水体接触时间超过1h后能够以不低于1μg·g^‑1·L^‑1的速率持续释放抗菌物质。本发明通过对缓释基底的组成和结构进行调控，能够显著提升缓释基底的稳定性能，可以使负载或包裹在缓释基底上的抗菌组分以特定的速率缓慢释放，使所得缓释抗菌剂具有持久的抗菌作用。并且所用材料均对环境和人体友好，可以将其应用于家电、建材、家具、缓释肥料或水处理等行业中。

技术领域

本发明属于缓释抗菌技术领域，具体涉及一种缓释抗菌剂及其制备方法和应用。

背景技术

作为一项与人类健康息息相关的重要课题，抗菌材料的研究与应用，越来越受到相关的政府部门、科研机构及企业界的髙度重视。抗菌材料是具有抑菌、抗菌性能的一类新型功能材料，主要通过加入抗菌剂达到抗菌的作用。抗菌剂分为天然生物、有机和无机抗菌剂三类。天然抗菌剂中研究较多的有壳聚糖和山梨等，这类抗菌剂安全环保且抗菌性好，但由于其耐热性差、药效期短且生产条件有限，难于实现产业化；有机抗菌剂以有机酸类、酚类、季盐类、苯并咪唑类等有机物为抗菌成分，能有效抑制有害细菌、霉菌的繁殖，但稳定性较差、易分解，且通常毒性较大。因此，现有技术中更加偏向于无机抗菌材料的研究。

无机抗菌剂主要将具有抗菌能力的金属或其离子加入沸石、硅胶等多孔材料或玻璃等材料中，获得抗菌材料。相比有机和生物抗菌材料，无机抗菌材料具有持效性好、广谱抗菌、耐热性和安全性好的特点。银是性能最好、使用最为广泛的抗菌剂，载银无机抗菌材料因为抗菌效果优良且安全性好有着广泛的应用研究。但无机抗菌剂的研究与应用仍有不少问题亟待解决：

首先，Ag⁺是抗菌能力最强的无机抗菌离子，银系无机抗菌剂的应用最为广泛，但Ag⁺不够稳定，会转变为金属银或氧化银导致抗菌剂变色，从而限制了其应用。

另一方面，就无机抗菌剂的制备方法而言，目前往往采用离子交换的方法，即通过阳离子交换吸附的方法，将抗菌金属离子Ag⁺、Zn²⁺或Cu²⁺交换到抗菌载体的结构中。例如中国专利00109397.5中报道了将Cu²⁺植入到蛭石的层间所制成的无机抗菌剂。但这一类型的无机抗菌剂其结构中的抗菌离子稳定性较差，在水溶液中释放时，呈前期释放量很大，而后期释放量小的特点，因此在应用中难以保持长期稳定的抗菌性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种缓释抗菌剂及其制备方法和应用，以通过调控缓释基底结构和组成的方式实现抗菌组分缓慢稳定释放的目的。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种缓释抗菌剂，包括缓释基底以及负载于缓释基底上或负载于缓释基底内的能够释放抗菌物质的抗菌组分；缓释基底由对人体无害并且对环境友好的材料制成，其与水体接触时间超过1h后能够以不低于1μg·g^-1·L^-1的速率持续释放抗菌物质。

本发明采取上述技术方案的有益效果是：在本发明中将起抗菌作用的抗菌组分负载或包裹到缓释基底上，通过缓释基底的缓释作用，对抗菌组分的释放速率进行控制和调节，以使抗菌组分在较宽温度范围内以恒定的速率缓慢释放。本发明中将抗菌剂释放抗菌物质的速率控制在不低于1μg·g^-1·L^-1的范围内，不仅可以使抗菌剂在较长时间范围内持续稳定释放抗菌物质，延长抗菌剂的抗菌效果，而且可以避免出现由于抗菌剂短时间快速释放而引起的金属离子等超标的问题，抗菌剂的使用更加安全，可以应用于家用电器(洗衣机、冰箱、冰柜等)、建材、家具、缓释肥料或水处理行业中。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，缓释基底为含磷复合材料、含硼复合材料、硅酸盐复合材料或铝硅酸盐复合材料。