耐久抗微生物涂料组合物的制作方法_2

文档序号:9540238阅读:来源:国知局
合成方法。所述方法包括如下步骤,提供银纳米颗粒分散体和氯己定,将壳聚 糖溶解在酸性有机溶剂中形成壳聚糖溶液,将壳聚糖交联剂与壳聚糖溶液赔育W形成交联 的壳聚糖溶液,使银纳米颗粒分散体和氯己定与交联的壳聚糖溶液混合W形成适合涂覆于 抗微生物应用的表面的所述涂料组合物。适合溶解壳聚糖的酸性有机溶剂包括但不限于己 酸和己醇。
[0034] 氯己定不溶于水。本发明涂料组合物合成方法中的氯己定溶解在有机溶剂中。氯 己定可W溶解在己醇中。现有技术中可W得到的其它有机溶剂均可W用于本发明涂料组合 物的合成方法W溶解氯己定。
[003引在一个实施方式中,所述涂料组合物包含(w/v)0. 0002 % -0.OOl%的银纳 米颗粒、0. 48 % -1. 9 %的壳聚糖、0. 48 % -1. 9 %的己酸、0. 05 % -0. 2 %的氯己定、 0.06%-0.35%的戊二醒和水。调整添加水的比例W使总体积达到100%。在一个实施方 式中,根据该实施方式的涂料组合物可W包含0.OOl%的银纳米颗粒、0. 800%的壳聚糖、 0. 800%的用于溶解壳聚糖的己酸、0. 20%的氯己定、0. 24%的用作壳聚糖交联剂的戊二醒 W及97. 96 %的水。
[0036] 根据本发明另一个实施方式,抗微生物涂料的沉积方法包括如下步骤:制备本发 明涂料组合物,提供物体;将所述涂料组合物施用到该物体的至少一个表面上W形成一个 或多个涂层;并将所述一个或多个涂层在室温下干燥。所述涂料组合物可W在室温下干燥 5分钟。在一个实施方式中,所述涂料组合物W8. 5UVcm2的浓度沉积在表面上W形成抗微 生物涂层。所述施用步骤包括喷涂、涂布、擦涂或者现有技术容易进行的上述步骤的组合。 可W使用喷枪进行喷涂。将所述涂料组合物W-个方向喷涂到基材上形成第一涂层。然后 将所述涂料组合物W与最初方向成90D的方向喷涂到基材上形成第二涂层,再将所述涂料 组合物W与第二涂层的方向成90°的方向喷涂到基材上形成第H涂层,直到基材上涂覆的 涂料组合物达到所要求的浓度。涂布意味着添加到基材上的涂料组合物是均匀地涂到基材 上并任其干燥。擦涂是当所述涂料组合物添加到基材上时,将所述涂料组合物在基材上擦 拭直到所述组合物干燥。
[0037] 实施例:
[0038] 下面描述了本发明涂料组合物的一个示例性实施方式的制备。
[0039] 银纳义颗粒(AgN巧巧0. 1%的AgNP外前体的制各
[0040] 将36. 42g聚己帰化咯焼丽在12(TC下溶解于75ml己二醇中并揽拌30分钟得到 溶液A。将5.Sg硝酸银在室温下溶解于25ml己二醇中并揽拌30分钟得到溶液B。将溶液 A和溶液B在室温下混合得到AgNP溶液。用IL丙丽和100mL己醇通过在18, 671g离必将 AgNP溶液洗涂4遍。然后将沉淀物在室温下干燥得到银纳米颗粒。
[0041] 将AgNP(Img)分散到Iml去离子水中得到0. 1%的AgNP分散体。
[0042]1% (w/v)的蒂聚搪溶液的制各
[0043] 将低分子量壳聚糖(Ig)溶解于己酸(Iml)和去离子水巧9ml)中,过夜揽拌得到 壳聚糖溶液。
[0044] lOmR/ml氯己定7^分散液的吿1|备
[0045] 称取IOmg氯己定,并加入100U1无水己醇使其溶解。然后加入900U1去离子水 将氯己定浓度调节到lOmg/ml。
[0046]12 %的巧二酵溶液的制各
[0047] 用1. 08ml去离子水稀释25%的戊二醒(Iml)制备12%的戊二醒溶液。
[0048] 杭甫涂料(ABC)的制各
[004引将12 %的戊二醒溶液(100iU)与1 %的壳聚糖溶液(4mU混合,并将混合物在室 温下赔育至少30分钟使壳聚糖交联。然后将0. 1 %的AgNP分散体(50U1)加入到交联的 壳聚糖。再将lOmg/ml氯己定水分散液(Iml水)加入AgNP/交联壳聚糖中得到本发明的 涂料组合物。所述涂料组合物含有2mg/ml氯己定。表1显示的是本发明涂料组合物的体 积百分比含量。
[0050] 表1显示本发明涂料组合物的一个实施方式的含量
[0052] 将表1所述涂料组合物涂覆在不同基材(玻璃、塑料、金属、上漆的木材和陶瓷) 上。测定耐受性和抗菌性。
[0053] 连施例1 -布不同某材h的耐當巧
[0054] 本发明涂料组合物在干燥时是透明的。添加藍色染料W方便观察。将本发明涂料 组合物W48UVcm2喷涂到五种基材。涂层形成W后,每天用水擦拭涂层1次,连续20天。 图1观测了擦拭次数和涂层外观。用水擦拭20次后去除了玻璃(图1A)、塑料(图1B)、金 属(图1C)和陶瓷(图1巧上1-25%的涂层。用水擦拭20次后漆有清漆的木材上的本发 明涂层仍完好(图1D)。结果显示由本发明涂料组合物形成的涂层可W耐受用水机械擦拭 至少2周。
[00巧] 逼施例2 -对氷、己醇和漂白剂的耐量巧
[0056] 普通清洁剂例如水、70%的异丙醇(IPA)和1:49稀释的漂白剂容易用于擦拭表 面。测试本发明涂料组合物对送些普通清洁剂的耐受能力。将本发明涂料组合物W48U1/ cm2喷涂玻璃基材,并且每天用H种不同的清洁剂擦拭1次,连续20天。如图2A-2C所示, 用水擦拭20次后去除了 1-25%的涂层,而用70%IPA和漂白剂擦拭20次后所述涂层仍完 好。结果显示由本发明涂料组合物形成的涂层可W耐受普通清洁剂。
[0057] 要施例3-抗微牛物效率一大肠杆菌
[0058] 大肠杆菌被用作革兰氏阴性细菌的代表。测试涂料组合物对大肠杆菌的抗微生物 效果。将5XIO4个细胞/2ml的大肠杆菌悬液涂布表面沉积有8. 5UVcm2的本发明涂料组 合物的玻璃培养皿表面(面积为23. 7cm2),也涂布到未涂覆本发明涂料组合物的培养皿作 为对照样品。然后将样品在室温下培养1小时。之后测定规定时间点的细菌去除率。细菌 去除率是涂覆的培养皿上的细菌数与未涂覆的培养皿上的细菌数的比值。上述实验重复H 次。结果见下表2和图3。
[0059] 表2显示本发明涂料组合物涂覆的表面对大肠杆菌的抗菌活性
[0060]
[0061] 结果显示,本发明涂料组合物形成的涂层5分钟里杀灭大肠杆菌。已证明本发明 涂料组合物可在5分钟内有效杀灭至少99. 99%的细菌。进一步观察了本发明涂料组合物 经表面清洗后的抗微生物性。分别用水擦拭沉积有8. 5UVcm2的本发明涂料组合物的玻 璃培养皿0、1、5、10、15次。然后对样品进行对抗大肠杆菌的抗微生物测试,同时将未涂覆 的培养皿作为测试对照。结果见下表3和图4。
[0062] 表3显示本发明涂料组合物涂覆的表面用水擦拭后对大肠杆菌的抗菌活性
[0064] 本发明涂料组合物形成的涂层经水擦拭后还能在5分钟内消除100%的大肠杆 菌。结果证明所述涂层耐水,而且水对所述涂层的抗微生物活性没有影响。
[00巧]连施例4 -由不同涂覆方法形成的涂房的杭甫活巧
[0066] 研究了通过不同方法沉积本发明涂料组合物形成的涂层的抗菌效率。
[0067] (1) -组玻璃培养皿(表面积;23. 7cm2)分别喷涂2、6和10层的本发明涂料组合 物,每层3. 2U1/cm2。另一组玻璃培养皿涂布8. 5UVcm2的本发明涂料组合物。每组培养 皿一式H份。下表4和图5A显示了两组培养皿的平均细菌去除率。
[0068] 表4显示采用不同施用方式涂覆本发明涂料组合物的表面对大肠杆菌的抗菌活 性
[0069]
[0070] 结果显示涂覆2层本发明涂料组合物的玻璃表面I小时里去除100 %的细菌;涂 覆6层的30分钟里去除100%的细菌,涂覆10层的10分钟里去除全部细菌。涂料组合物 的抗微生物活性与其施用量成正比。由于涂布方法能使涂料组合物完全地覆盖玻璃培养 皿,因此通过涂布的方式涂覆涂料组合物具有更大的抗菌活性。
[00川 似将202 的本发明涂料组合物滴化ipping)在玻璃表面(达到8.Sul/ cm2),用纸巾擦拭玻璃表面使所述涂料组合物均匀分散并使其在室温下风干,从而将本发 明涂料组合物施用到玻璃培养皿(表面积;23. 7cm2)。将同样数量的涂料组合物滴到玻璃培 养皿表面并用纸巾擦拭表面直至干燥。测试经涂覆的培养皿对大肠杆菌的抗微生物活性。 表5和图5B显示了两组培养皿的平均细菌去除率。
[0072] 表5显示不同施用方式后涂覆本发明涂料组合物的表面对大肠杆菌的抗微生物 活性
[0073]
[0074] 结果显示通过擦涂方式涂覆的涂层细菌杀灭率低于涂布方式。送是因为纸巾擦 涂过程中去除了一定量的溶液。而且,涂料溶液分散并风干的样品在约1小时时杀灭超过 99%的大肠杆菌,涂料溶液擦涂直至干燥的样品在3小时里杀灭大约94%的大肠杆菌。可 W通过在表面擦涂溶液或者擦涂直至干燥的方式来施用本发明涂料组合物。所述抗菌效力 取决于所施用涂料组合物的量及方法。
[00巧]连施例5 -杭微牛物效率一巧它微牛物
[0076] (1)金黄色葡萄球菌用于代表革兰氏阳性细菌。研究本发明涂料组合物对金黄色 葡萄球菌的抗微生物活性。将5XIO4个细胞/2ml的金黄色葡萄球菌悬液涂布到涂覆有 8. 5Ul/cm2本发明涂料组合物的玻璃表面,将未涂覆本发明涂料组合物的玻璃表面作为实
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