纳米氧化铜抗菌纸、其制备方法及应用

本发明涉及化学材料，特别涉及一种纳米氧化铜抗菌纸、其制备方法及应用。

背景技术：

1、皮肤位于人体表面，与外界环境直接接触，可以抵御外界损伤，防止体内营养物质流失，是人体对外界的保护屏障。皮肤可以有效地阻挡大部分细菌、病毒侵入人体，但是人体的皮肤同样也是脆弱的，人体表面如果出现了伤口就很容易让细菌有可乘之机。一些浅表的伤口可以通过人体自身的防御系统愈合，但是对于慢性伤口和患有某些疾病患者的皮肤受损时，如果伤口处护理不当很可能导致细菌侵入人体造成伤口发炎溃烂甚至更严重的后果1。创口贴的使用虽然可以较好地使小型伤口止血并避免其直接暴露在外界环境中，但是大部分创口贴并不具备抗菌效果，这容易造成伤口进一步感染。

2、我国是全球石榴主产国之一，种植面积有175万亩，2019年全国总产量超过100万吨。全球每年加工产生的石榴皮有150万吨，如果可以回收利用石榴皮中的活性成分，就可以更好的进行废物管理并减少环境影响。

3、石榴自古被用于民间医学，它可以促进人体健康，具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌等作用。石榴果实可以食用或者榨汁，其中含有的维生素c和胡萝卜素可以防止细胞癌变。因其富含多种有机酸，食用石榴果实还可以增加食欲，促进消化和吸收。传统中医认为果皮是一种强大的抗炎剂和收敛剂，可以治疗创伤性出血和感染。石榴皮(pgp)可以入药，其中富含的矿物质、红石榴多酚和花青素可以抵抗人体炎症和氧自由基的破坏，起到延缓衰老和预防心血管疾病的作用。除此之外，有研究表明，石榴皮中含有的抗菌活性物质对10种革兰阳性菌、2种革兰阴性菌和1种酵母菌株都有抑制作用(如肠沙门氏菌、大肠杆菌、索尼氏志贺氏菌、粪肠球菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌8等)，作用效果较为广泛。

4、石榴中富含大量的酚类化合物。植物多酚抑菌机理一直是研究的热点，由于植物多酚成分和受试菌株的不同，很难从某一方面阐明植物多酚的抑菌机理。目前，对植物多酚类化合物的抑菌机理主要包括以下几个方面:(1)细胞壁和细胞膜对细菌维持其细胞形态起着至关重要的作用，而植物多酚可以破坏细胞壁的完整性和细胞膜的通透性，从而破坏微生物的细胞形态；(2)膜电位异常会导致微生物生理活动紊乱，正常情况下，细胞膜的钠离子和钾离子通道关闭，使得细胞膜的电位处于极化状态。植物多酚能够影响受试菌株的膜电位，造成膜电位的去极化或者超极化，从而起到抑制微生物生长繁殖的作用；(3)胞内atp的含量直接影响着微生物正常的能量代谢，研究表明植物多酚可以通过降低胞内atp的含量抑制微生物的生长；(4)蛋白质、dna和rna等生物大分子是微生物维持其生命活动的基础，而植物多酚能够通过抑制生物大分子的合成发挥其抑菌作用。

5、铜金属离子也有着良好的抑菌效果。金属离子可能存在两种杀菌机理为:(1)铜金属离子带正电,到达细菌细胞膜时,因细胞膜带有负电荷,铜金属离子能依靠库伦引力牢固吸附细胞膜,并进一步穿透细胞壁,导致细胞壁的破裂,引起细胞质的外流,阻碍细菌的繁殖,最终导致细菌的死亡；(2)铜金属离子能作为催化活性中心激发水或者空气中的氧产生羟基自由基(·oh)及活性氧离子(o2-),从而产生氧化应激反应,破坏细菌的繁殖能力,致使细菌的死亡。

6、因此很有必要研发一款结合两者的抗菌材料，以用于制作创口贴。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，针对上述现有技术中的不足，提供一种纳米氧化铜抗菌纸、其制备方法及应用。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种纳米氧化铜抗菌纸，包括纸基，所述纸基附着有纳米氧化铜及由石榴皮提取的抗菌活性成分。

4、一种如权利要求1所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，包括以下步骤：

5、s1将滤纸浸泡在硫酸铜水溶液中，得到硫酸铜浸渍纸；

6、s2将硫酸铜浸渍纸放入石榴皮提取液中，加热，在浸渍温度下搅拌反应，得到纳米氧化铜抗菌纸。

7、作为一种优选方案，s2中石榴皮提取液的提取方法，包括以下步骤：

8、a)用自来水对石榴皮进行初次冲洗，之后用去离子水对石榴皮进行二次冲洗，经烘干及粉碎后，得到石榴皮粉末；

9、b)将由步骤a)制得的石榴皮粉末溶解于甲醇中，通过索氏提取法提取，过滤所得滤液，得到石榴皮提取液。

10、作为一种优选方案，s1中所述硫酸铜水溶液的浓度为0.5～2.0mol/l。

11、作为一种优选方案，s1中所述硫酸铜水溶液的浓度为1mol/l。

12、作为一种优选方案，s2中所述浸渍温度为40℃～60℃。

13、作为一种优选方案，s2中所述浸渍温度为60℃。

14、作为一种优选方案，s2中所述浸渍时间为300～1200s。

15、作为一种优选方案，s2中所述浸渍时间为600s。

16、一种如上所述的制备方法所制得的纳米氧化铜抗菌纸用于制作创口贴。

17、抗菌机制：石榴皮中所含有的安石榴甙，其含有大量的酚羟基，在纸基上与铜离子发生反应，合成具有抗菌效果的纳米氧化铜。同时，石榴皮内还含有其它抗菌活性成分(如单宁等物质)，可增强抗菌效果，起到了1+1＞2的联合增效抑菌的作用。

18、本发明的有益效果为：通过石榴皮内的安石榴甙与铜离子发生反应，在纸基上生成具有抗菌效果的纳米氧化铜，同时附着于纸基上的石榴皮内含有的其它抗菌活性成分可增强抗菌效果，起到了1+1＞2的联合增效抑菌的作用；石榴皮为原材料来制作创口贴，生产成本低，且抗菌效果好。

技术特征：

1.一种纳米氧化铜抗菌纸，其特征在于，包括纸基，所述纸基附着有纳米氧化铜及由石榴皮提取的抗菌活性成分。

2.一种如权利要求1所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，其特征在于，s2中石榴皮提取液的制备方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求2所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，其特征在于，s1中所述硫酸铜水溶液的浓度为0.5~2.0mol/l。

5.根据权利要求2所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，其特征在于，s2中所述浸渍温度为40℃~60℃。

6.根据权利要求2所述的纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，其特征在于，s2中所述浸渍时间为300~1200s。

7.一种如权利要求2~6中任一项所述的制备方法所制得的纳米氧化铜抗菌纸用于制作创口贴。

技术总结本发明公开一种纳米氧化铜抗菌纸、其制备方法及应用，该抗菌纸包括纸基，所述纸基附着有纳米氧化铜及由石榴皮提取的抗菌活性成分。该纳米氧化铜抗菌纸的制备方法，包括以下步骤：S1将滤纸浸泡在硫酸铜水溶液中，得到硫酸铜浸渍纸；S2将硫酸铜浸渍纸放入石榴皮提取液中，加热，在浸渍温度下搅拌反应，得到纳米氧化铜抗菌纸。如上所述制备方法所制得的纳米氧化铜抗菌纸用于制作创口贴。本发明通过石榴皮内的安石榴甙与铜离子发生反应，在纸基上生成具有抗菌效果的纳米氧化铜，同时附着于纸基上的石榴皮内含有的其它抗菌活性成分可增强抗菌效果，起到了1+1＞2的联合增效抑菌的作用。技术研发人员：潘莹,刘建强,黄勇受保护的技术使用者：广东医科大学技术研发日：技术公布日：2024/5/19