在基于黏土礦物制備的新型殺菌材料中,黏土礦物本身主要作為負載殺菌物質(例如金屬、金屬氧化物、有機物)的載體,自身的殺菌能力還是有限。多種手段制備改性黏土礦物、黏土礦物與其他材料制成的復合物可作為新型的殺菌材料,對多種細菌產生殺菌作用。
黏土礦物可通過多種改性方式(包括熱改性、酸改性、金屬或金屬氧化物的無機改性、有機改性與復合改性等)增強殺菌能力,經改性后的黏土礦物比表面積增大、礦物孔隙度與分散性提高,材料整體的熱穩定性、機械強度得到提升。用于改性與制備殺菌材料的黏土礦物主要為蒙脫石、高嶺石、埃洛石、蛭石,其中蒙脫石以突出的陽離子交換能力、極大的層間域、比表面積與強吸附能力而被廣泛使用。
黏土礦物可作為載體搭載藥物分子(有機物)。研究所用有機物主要有紅霉素、環丙沙星等。伴隨藥物的研發,使用的有機殺菌物質種類更加龐雜。與礦物負載金屬或金屬氧化物類似,多數藥物本身的熱穩定性較差,生物毒性高,將其裝載于黏土礦物中能夠顯著減慢藥物的釋放,提高其穩定性,實現對有機藥物分子的包埋。
蒙脫石/高嶺石﹣環丙沙星復合材料對引起皮膚病的表皮葡萄球菌與痤瘡丙酸桿菌具有殺菌能力,其中礦物被證明協助環丙沙星分子的遞送,這為設計新型的傷口敷料提供了依據。復合殺菌材料的制備中多種改性方式可相互結合,進一步提升殺菌材料的活性與穩定性。
Ma等制備Cu2+、ZnO與氯化十六烷吡啶改性的蒙脫石,該殺菌材料對大腸桿菌與沙門氏菌的最低殺菌濃度僅僅為160µg/ml;同時該研究指出,細菌細胞壁與細胞結構發生破壞與改變,細胞內K+與多種酶溶出,改性后殺菌材料顯著抑制了細菌呼吸過程中的三羥酸合成途徑,因此這類復合材料表現出了突出的殺菌能力。
Bujdakova等則合成了基于多種季銨鹽與磷酸鹽的有機改性蒙脫石,結果顯示與單一殺菌材料相比,這類復合材料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有較高的殺菌活性。
資料來源:《郭東毅,夏慶銀,董海良,等.殺菌黏土礦物的研究進展與前景展望[J].地學前緣,2022,29(01):470-485》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
|