[發(fā)明專利]一種以氧化石墨烯為抗菌組分的新型液體創(chuàng)可貼

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611194777.1
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108210990A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴清儀;楊樺;戴建新
• 申請（專利權(quán)）人: 戴清儀
• 主分類號: A61L26/00
• 分類號: A61L26/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種以氧化石墨烯為抗菌組分的新型液體創(chuàng)可貼。本發(fā)明利用氧化石墨烯潤濕性能和表面活性，充分發(fā)揮氧化石墨烯的物理抗菌特性，將氧化石墨烯作為液體創(chuàng)可貼的抑菌成分，在保持液體創(chuàng)可貼的一系列優(yōu)點的同時，充分發(fā)揮其長期高效的抗菌作用，增強液體創(chuàng)可貼的抑菌效果。本發(fā)明公開的優(yōu)選的以氧化石墨烯為抗菌組分的新型液體創(chuàng)可貼含有石墨烯2mg/ml，還包含重量百分比75％的乙醇、5％的聚乙烯醇縮丁醛、10％的乙酸乙酯、5％的丙三醇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種以氧化石墨烯為抗菌組分的新型液體創(chuàng)可貼。

背景技術(shù)

石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在(Geim A K，Nature Materials，2007(6)：183-191)，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。

氧化石墨烯(graphene oxide，GO)是石墨烯改性的代表衍生物之一，氧化石墨烯與石墨烯的結(jié)構(gòu)基本相同，只是在單層碳原子結(jié)構(gòu)的基面上連接有大量的含氧基團。如圖1氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖所示，平面上含有-OH和C-O-C，而在其片層邊緣含有C＝O和COOH。與石墨烯相比，氧化石墨烯具有良好的潤濕性能和表面活性。

氧化石墨烯的抗菌作用研究開始于2010年，中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理所黃慶課題組首先報道了石墨烯在抗菌材料方面的研究(Hu W，et al.Graphene-basedantibacterial paper.ACS Nano，2010，4(7)：4317-4323)。他們發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯懸液在與大腸桿菌孵育2h后抑制率達到90％以上，其抗菌性來源于氧化石墨烯對大腸桿菌細胞膜的機械切割破壞。Zhao等(Zhao J M，et al.Graphene oxidebased antibacterial cottonfabrics.Advanced Health care Materials，2013(2)：1259-1266.)采用輻射接枝的方法將氧化石墨烯連接到棉布上制備了氧化石墨烯基抗菌棉織物，并測定其抗菌性。研究結(jié)果表明氧化石墨烯基抗菌棉織物表現(xiàn)出很強的抗菌性，抑菌率大于98％，且這種棉織物在被洗滌100次后抑菌率依然保持在90％以上。曲小剛(Nurunnabi M1，In vivobiodistribution and toxicology of carboxylated graphene quantum dots.ACSNano.2013Aug 27；7(8)：6858-67.)等人使用石墨烯量子點催化分解雙氧水，使其產(chǎn)生強而有力的殺菌羥基自由基。在類似于創(chuàng)可貼的繃帶上，浸潤含有石墨烯和過氧化氫，即可顯著減少小鼠創(chuàng)傷處的細菌的數(shù)量。Akhavan等(Akhavan O，Toxicity of graphene andgrapheme oxide nanowalls against bacteria.ACS Nano，2010，4(10)：5731-5736)分別采用革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)和革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)對沉積在不銹鋼基質(zhì)上的氧化石墨烯納米墻和石墨烯納米墻的抗菌性進行了研究，發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯和石墨烯對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都具有良好的抗菌性能。Liu等(Liu S，et al.Antibacterialactivity of graphite，graphite oxide，graphene oxide and reduced grapheneoxide：membrane and oxidative stress.ACS Nano，2011，5(9)：6971-6980)研究了氧化石墨烯和還原氧化石墨烯(rGO)對大腸桿菌活力的影響，發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯GO的抗菌能力高于還原氧化石墨烯rGO，同時，研究發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯和還原氧化石墨烯都可以氧化細菌體內(nèi)的還原型谷胱甘肽。因此認為氧化石墨烯GO的抗菌性除了來自對細胞膜的破壞外，還可能來自GO引發(fā)的氧自由基進而誘發(fā)的氧化損傷。其抗菌性可能是：首先細菌黏附在材料上，然后石墨烯通過尖銳的邊角切割細胞膜，接著超氧離子介導(dǎo)氧化應(yīng)激最終導(dǎo)致細菌死亡。2013年Tu等(Tu Y，et al.Destructive extraction of phospholipids fromEscherichia coli membranes by graphene nanosheets.Nat Nano，2013，8(8)：594-601)提出了一種新的石墨烯抗菌機理，如圖2所示，他們通過透射電子顯微鏡實驗直接觀察到了細菌細胞膜與氧化石墨烯作用后產(chǎn)生的空腔結(jié)構(gòu)。由此提出石墨烯不但可以通過接觸切割作用對細菌細胞膜進行破壞，還可以通過大規(guī)模的直接抽提細胞膜上的磷脂分子，來破壞細胞膜并殺死細菌。