本发明涉及消毒材料技术领域，具体涉及一种医用固体杀菌消毒新材料及其制备方法。
背景技术：
目前，国内外常用的杀菌消毒剂主要有臭氧、过氧化物、氯气以及液态二氧化氯等四大类。臭氧、过氧化物类杀菌剂虽然应用比较普遍，技术比较成熟，但存在着杀菌持效短，消毒效果差等缺点；氯气在杀菌、消毒过程中，容易生成一些有毒副产物，因而在欧美等发达国家逐步被淘汰，如欧洲的饮用水领域90％的氯气已被二氧化氯所取代。二氧化氯作为一种消毒剂，其最大的优点是不与水中的有机物反应生成有毒、有害的有机氯代物，其安全性被世界卫生组织列为a1级。
杀菌指的是杀灭物体中的致病菌的过程，但物体中还含有芽孢、嗜热菌等非致病菌，杀菌与灭菌的区别在于此。灭菌为消灭一切菌类。消毒是指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。通常用化学的方法来达到消毒的作用。用于消毒的化学药物叫做消毒剂。灭菌是指把物体上所有的微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法，通常用物理方法来达到灭菌的目的。
目前，世界上的杀菌消毒新材料大多是液体或气体，有些固体药品像漂白粉类药品虽然能杀菌，但是需要大量反复投入，杀死了细菌也造成了严重的二次污染，腐蚀严重，成本高，效果差，操作难度大，有效时间短，对杀灭病毒却无能为力；在全世界范围内能杀死像sase、孢子等病毒的药品效果很低，能杀死它们的材料就更少，到现在还没见报道。
在中国公开的专利文件cn107996605a中公开了一种固体杀菌消毒新材料及其制备方法，该固体杀菌消毒新材料包括如下组成成分：亚氯酸钠；金属离子；氯代异氰尿酸；七氟丙烷；壳聚糖；四级铵盐和双胍类化合物，该固体杀菌消毒新材料的制备方法包括如下步骤：s1：混合；s2：加热；s3：冷却；s4：包装，化学性质稳定，不易燃烧，便于保存，可有效杀灭各种藻类生物，能够破坏生物的细胞膜，使得蛋白质变质，通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡，该固体杀菌消毒新材料可广泛应用于医疗、居家和水污染治理等领域。但现有的医用固体杀菌消毒材料通常存在抗菌作用差的缺陷。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种医用固体杀菌消毒新材料及其制备方法，有效的弥补了现有技术存在的缺陷。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种医用固体杀菌消毒新材料，所述新材料包括如下重量份数原料：15-20份胍基壳聚糖粉末、4-10份阿魏酸、1-5份生物催化剂、10-20份纳米二氧化钛、5-15份蒙脱石粉末、5-12份钛酸四丁酯、50-60份亚氯酸钠、20-30份氯化钙。
优选的，所述新材料包括如下重量份数原料：16-18份胍基壳聚糖粉末、5-8份阿魏酸、2-4份生物催化剂、12-15份纳米二氧化钛、7-10份蒙脱石粉末、7-10份钛酸四丁酯、52-55份亚氯酸钠、22-25份氯化钙。
优选的，所述新材料包括如下重量份数原料：17份胍基壳聚糖粉末、7份阿魏酸、3份生物催化剂、13份纳米二氧化钛、8份蒙脱石粉末、9份钛酸四丁酯、53份亚氯酸钠、24份氯化钙。
优选的，所述生物催化剂为漆酶。
胍基壳聚糖的制备方法包括如下几个步骤：
1)壳聚糖与氯乙酸合成羧甲基化壳聚糖；
2)环氧氯丙烷与羧甲基化壳聚糖反应合成n-(1-羧基-3-氯丙基)-羧甲基壳聚糖；
3)n-(1-羧基-3-氯丙基)-羧甲基壳聚糖与n,n-二甲基-n’-胍基-1,3-丙二胺反应合成胍基壳聚糖。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于25-40份浓度为4-5g/l磷酸盐缓冲液中，在45-50℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应3-4小时后，浓缩，真空干燥，粉碎200-250目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比4-5:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置15-18天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:4-5混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌50-60min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎200-250目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过200-250目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
优选的，所述步骤2)中磁力搅拌时间为25-30min。
优选的，所述步骤3)中恒温水浴温度为40-50℃。
本发明的有益效果是：
壳聚糖的大分子量以及氨基的存在，导致其分子间具有较强的氢键作用，使得壳聚糖的溶解性较差，限制了其应用；改性后生成的胍基壳聚糖一方面克服了壳聚糖的使用局限性，另一方便也能改善壳聚糖稳定性差的缺点，表现出更强的抗菌活性。
阿魏酸具有很好的抗氧化活性；漆酶是一种结合多个铜离子的蛋白质，作为生物催化剂，具有较高效率的催化效果；本发明选择阿魏酸作为接枝物，通过漆酶催化氧化，将胍基壳聚糖与阿魏酸接枝，两者协同配合，提高了胍基壳聚糖的抗氧化性能和抗菌性能。
本发明采用漆酶催化阿魏酸接枝胍基壳聚糖，作为一种新的方法提高了壳聚糖的抗氧化性能和抗菌性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种医用固体杀菌消毒新材料，该新材料包括如下重量份数原料：15份胍基壳聚糖粉末、10份阿魏酸、1份漆酶、20份纳米二氧化钛、5份蒙脱石粉末、12份钛酸四丁酯、50份亚氯酸钠、30份氯化钙。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于25份浓度为4g/l磷酸盐缓冲液中，在50℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应3小时后，浓缩，真空干燥，粉碎250目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比4:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置18天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:4混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌60min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎200目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过250目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
实施例2：
一种医用固体杀菌消毒新材料，该新材料包括如下重量份数原料：20份胍基壳聚糖粉末、4份阿魏酸、5份漆酶、10份纳米二氧化钛、15份蒙脱石粉末、5份钛酸四丁酯、60份亚氯酸钠、20份氯化钙。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于40份浓度为5g/l磷酸盐缓冲液中，在45℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应4小时后，浓缩，真空干燥，粉碎200目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比5:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置15天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:5混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌50min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎250目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过200目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
实施例3：
一种医用固体杀菌消毒新材料，该新材料包括如下重量份数原料：16份胍基壳聚糖粉末、8份阿魏酸、2份生物催化剂、15份纳米二氧化钛、7份蒙脱石粉末、10份钛酸四丁酯、52份亚氯酸钠、25份氯化钙。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于30份浓度为4g/l磷酸盐缓冲液中，在45℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应4小时后，浓缩，真空干燥，粉碎250目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比4:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置15天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:5混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌60min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎200目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过200目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
实施例4：
一种医用固体杀菌消毒新材料，该新材料包括如下重量份数原料：18份胍基壳聚糖粉末、5份阿魏酸、4份生物催化剂、12份纳米二氧化钛、10份蒙脱石粉末、7份钛酸四丁酯、55份亚氯酸钠、22份氯化钙。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于35份浓度为4g/l磷酸盐缓冲液中，在50℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应3小时后，浓缩，真空干燥，粉碎200目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比5:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置18天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:4混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌50min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎250目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过250目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
实施例5：
一种医用固体杀菌消毒新材料，该新材料包括如下重量份数原料：17份胍基壳聚糖粉末、7份阿魏酸、3份生物催化剂、13份纳米二氧化钛、8份蒙脱石粉末、9份钛酸四丁酯、53份亚氯酸钠、24份氯化钙。
医用固体杀菌消毒新材料的制备方法，包括如下几个步骤：
1)将胍基壳聚糖粉末分散于40份浓度为4g/l磷酸盐缓冲液中，在45℃条件下，加入阿魏酸和生物催化剂，搅拌均匀，反应3小时后，浓缩，真空干燥，粉碎230目筛，得混合物a；
2)将无水乙醇与钛酸四丁酯按照体积比4:1混合均匀，磁力搅拌一定时间，得溶胶，常温下静置17天；
3)将蒙脱石粉末与水按照质量比1:5混合均匀，加入三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置于一定温度的恒温水浴锅中，滴加步骤2)所得溶胶，在搅拌过程中加入纳米二氧化钛，得混合液；
4)溶胶滴加完毕后，继续将混合液搅拌55min，室温陈化24h形成蒙脱石均匀分散的二氧化钛凝胶，将所得凝胶水洗、离心脱水，80℃干燥后粉碎230目筛，得混合物b；
5)将剩余物料粉碎过230目筛，与混合物a和混合物b混合均匀，即得。
将实施例1-5所得固体杀菌消毒新材料分别加入装有大肠杆菌抑菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的平皿中，敲打混匀，48h后，计数活菌浓度。
将现有计数提供的固体杀菌消毒材料分别加入装有大肠杆菌抑菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的平皿中，敲打混匀，48h后，计数活菌浓度。
其中，大肠杆菌抑菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌初始浓度均相等，各组测试结果如表1：
表1
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。