专利名称：一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料及其制备和应用的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及抗菌技术，具体的说是一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料及其制备和应用。
背景技术：
材料表面微生物覆盖层的出现，称之为微生物污损。这种覆盖层被称之为生物膜。 在海洋环境中仅因硫酸盐还原菌产生的微生物腐蚀作用使石油工业的生产、运输和贮存设备每年遭受的损失就达数亿美元。而据不完全统计，微生物腐蚀损失占总腐蚀损失的20%左右ο
防护涂层是最常用的微生物污损防护方法，其功能主要通过杀菌剂实现的。但是， 传统的杀菌剂由于高毒性，已经被逐渐禁用或限用。因此，开发新的环境友好型防护技术势在必行。近年来，新型环境友好型杀菌剂由于其高效、绿色的特性而引起人们广泛关注。但是其存在光热稳定性差、制成涂层后易失活的特点，这限制了其的进一步应用。
水滑石(layered double hydroxides,LDHs)是一种典型的层状阴离子型粘土，由于其具有良好的层间离子可交换性，具有分子容器的特征，近年来引起了人们的广泛关注。发明内容
本发明的目的是提供一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料及其制备和应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为
—种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料所述水滑石材料化学组成通式为 [M2YxM3+X (OH) 2]x+(C16H17N2O4S-) χ · nH20, M2+ 为 Mg2+、Zn2\ Ni2+、Fe2+ 或 Mn2+ 的二价金属离子； M3+ 为 Al3+、Cr3+、Fe3+、V3+、Co3+、Ga3+ 或 Ti3+ 的三价金属离子；M2+/M3+ 的摩尔比为 1. 6 4. 5 ； 0. 2 彡 χ 彡 0. 4。
所述M2+为Mg2+ 二价金属离子。
所述M3+为Al3+三价金属离子。
缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料的制备方法
1)将M2+的可溶性盐和M3+的可溶性盐，按M2+/M3+摩尔比为2 4的比例溶于脱 CO2的去离子水中配成混合盐溶液，使混合盐溶液中M2+的浓度为0. 10 1. OOmol/L，待用；
2)将NaOH溶于脱(X)2的去离子水中配制成浓度为2 6mol/L的碱溶液，待用；
3)将步骤1)和步骤2、上述两种溶液在队保护下混合，并搅拌30 60分钟；
4)将上述混合得到的浆液于120 150°C条件下晶化10 16小时，用脱(X)2的去离子水洗涤，过滤，取滤饼加入到青霉素钾盐的脱(X)2的去离子水溶液中在N2保护下于室温离子交换M 48小时，而后用脱(X)2的去离子水洗涤，过滤，将滤饼在室温下真空干燥 12 M小时，得到化学组成通式为[M2YxM3+X(OH)2F(C16H17N2O4SOx · ηΗ20的青霉素阴离子插层水滑石。
所述M2+ 为 Mg2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+ 或 Mn2+ 的二价金属离子；M3+ 为 Al3+、Cr3+、Fe3+、V3+、Co3+、Ga3+或Ti3+的三价金属离子；M2+/M3+的摩尔比为1. 6 4. 5 ;0. 2彡χ彡0. 4。
所述可溶性二价金属盐为硝酸盐，可溶性三价金属盐为硝酸盐。
所述M2+为 Mg2+。
所述M3+为 Al3+。
缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料的应用所述水滑石材料可用作抗菌制剂。 具体可为溶壁微球菌的抗菌制剂。
本发明的效果及优点是本发明提供了一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料及其制备方法，该材料将青霉素阴离子引入水滑石层间，通过环境中的阴离子与层间青霉素阴离子的交换达到释放青霉素阴离子抗菌剂，达到抗菌目的，并显著提高青霉素分子光热稳定性，有望作为抗菌涂层的填料使用达到抑制微生物污损的功能。
图1为本发明实施例提供的所得青霉素阴离子插层Mg-Al LDHs(Mg/Al = 2)的 XRD谱图(其中横坐标-角度2 θ，单位为。(度)；纵坐标-强度，单位为a. u.(绝对单位))。
图2为本发明实施例所提供的所得青霉素阴离子插层Mg-Al LDHs(Mg/Al = 2) 的FTHR谱图(横坐标-波数，单位为ηπΓ1 (每纳米)；纵坐标-强度，单位为a. u.(绝对单位))。
图3为本发明实施例所提供的含0. 4g/L青霉素阴离子插层Mg-AlLDHs (Mg/Al = 2)3. 5% NaCl溶液中不同释放时间的抑菌率与释放时间关系曲线(其中横坐标-释放时间，单位min(分钟)；纵坐标-抑菌率，单位％ (百分比))。
具体实施方式
实施例1
所述抗菌材料化学组成通式为[Μ2+』3、(OH) 2]x+ (C16H17N2O4S-) χ · nH20, M2+代表二价金属离子Mg2+，M3+代表三价金属离子Al3+ ；M2VM3+的摩尔比为2 ;χ为0. 33。
制备过程
实验用水为刚刚煮沸过的二次去离子水除尽CO2,反应在N2气氛下进行。 Mg(NO3)2 · 6Η20 和 Al (NO3)3 · 9Η20 配成 0. 75mol/L 的混合盐溶液(Mg2+/Al3+ = 2)。NaOH 配成6mol/L的碱溶液。将盐溶液和碱溶液同时加入到四口烧瓶中剧烈搅拌30min后，过滤， 洗涤后将所得浆液转入反应釜中140°C水热晶化10h。整个过程通氮气保护。产物冷却、洗涤、离心分离，取7. 5g新鲜制备滤饼加入到含有1. 86g青霉素钾盐的IOOmL脱(X)2的去离子水溶液中在室温氮气保护剧烈搅拌离子交换M小时。而后用脱(X)2的去离子水洗涤，过滤，将滤饼在室温下真空干燥M小时，得到青霉素阴离子插层Mg-Al LDHs。XRD测试表明产物具有良好的晶型，属六方晶系，LDH的层状结构特征明显(见图1)。FT4R测试表明青霉素阴离子为层间主要的客体阴离子(图2)。
取80mg 青霉素阴离子插层 Mg-Al LDHs (Mg/Al = 2)分散到 200mL3. 5% NaCl 水溶液中，磁力搅拌，按一定时间间隔(5、10、20、60和ISOmin)取4mL上清液，并补充等量的 3. 5% NaCl溶液，所取清液在高速离心机IOOOOrpm离心2min，分别编号为A、B、C、D和E。分别盛取2mL含有溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)的培养基(10g/L蛋白胨、 3g/L牛肉膏、5g/L NaCl，调pH至6. 5)于12支灭菌试管。试验管6支，加样量见表1 ；对照管6支，加样量见表2。然后置30°C培养箱培养一定时间后，以对照管为空白，光程1cm，在 450nm处测定各管吸光度，取三组重复的平均值，计算抑菌率(inhibition rate, IR)。
IR%= (l"0Dsafflple/0Dcontrol)X100%.............................. (1)
式中ODsample为1 5号试验管培养M小时后测定的吸光度；0D。。ntral为0号试验管培养M小时后测定的吸光度。
表1试验管加样表
权利要求
1.一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料，其特征在于所述水滑石材料化学组成通式为[M2VXM3+X (OH) 2]x+ (C16H17N2O4S-) χ · nH20, M2+ 为 Mg2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+ 或 Mn2+ 的二价金属离子；M3+为Al3\Cr3\Fe3\V3\Co3\Ga3+或Ti3+的三价金属离子；M2+/M3+的摩尔比为1. 6 4. 5 ;0· 2 彡 χ 彡 0. 4。
2.按权利要求1所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料，其特征在于所述M2+为 Mg2+ 二价金属离子。
3.按权利要求1所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料，其特征在于所述 M3+为Al3+三价金属离子。
4.一种权利要求1所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料的制备方法，其特征在于1)将M2+的可溶性盐和M3+的可溶性盐，按M2+/M3+摩尔比为2 4的比例溶于脱CO2的去离子水中配成混合盐溶液，使混合盐溶液中M2+的浓度为0. 10 1. OOmol/L，待用；2)将NaOH溶于脱CO2的去离子水中配制成浓度为2 6mol/L的碱溶液，待用；3)将步骤1)和步骤2、上述两种溶液在队保护下混合，并搅拌30 60分钟；4)将上述混合得到的浆液于120 150°C条件下晶化10 16小时，用脱(X)2的去离子水洗涤，过滤，取滤饼加入到青霉素钾盐的脱(X)2的去离子水溶液中在N2保护下于室温离子交换M 48小时，而后用脱(X)2的去离子水洗涤，过滤，将滤饼在室温下真空干燥12 24小时，得到化学组成通式为[Μ2+^^(OH)2F(C16H17N2O4S)x TiH2O的青霉素阴离子插层水滑石。
5.按权利要求4所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料的制备方法，其特征在于所述 M2+ 为 Mg2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+ 或 Mn2+ 的二价金属离子；M3+ 为 Al3\Cr3\Fe3\V3\Co3\ Ga3+或Ti3+的三价金属离子；M2+/M3+的摩尔比为1. 6 4. 5 ;0. 2彡χ彡0. 4。
6.按权利要求5所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料的制备方法，其特征在于所述可溶性二价金属盐为硝酸盐，可溶性三价金属盐为硝酸盐。
7.按权利要求5所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料的制备方法，其特征在于所述M2+为Mg2+。
8.按权利要求5所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料的制备方法，其特征在于所述M3+为Al3+。
9.一种权利要求1所述的缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料的应用，其特征在于 所述水滑石材料可用作抗菌制剂。
全文摘要
本发明涉及抗菌技术，具体的说是一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石材料及其制备和应用。所述水滑石材料化学组成通式为[M2+1-xM3+x(OH)2]x+(C16H17N2O4S-)x·nH2O，M2+为Mg2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+或Mn2+的二价金属离子；M3+为Al3+、Cr3+、Fe3+、V3+、Co3+、Ga3+或Ti3+的三价金属离子；M2+/M3+的摩尔比为1.6～4.5；0.2≤x≤0.4。本发明提供了一种缓释型青霉素阴离子插层水滑石抗菌材料及其制备方法，该材料将青霉素阴离子引入水滑石层间，通过环境中的阴离子与层间青霉素阴离子的交换达到释放青霉素阴离子抗菌剂，达到抗菌目的，并显著提高青霉素分子光热稳定性，有望作为抗菌涂层的填料使用达到抑制微生物污损的功能。
文档编号C09D5/14GK102499249SQ20111029053
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张盾, 王毅 申请人:中国科学院海洋研究所