掺杂载银介孔二氧化硅抗菌涂料的制备和抗菌性研究

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研究表明义齿树脂基托材料表面容易滞留细菌,增加患者龋病、牙周病和义齿性口炎的发病率。如何提高基托的抗菌性能已成为口腔材料学研究的热点,但是目前还没有较理想的方法能够满足临床的需要。众所周知在各种抗菌材料中,银具有较广的抗菌谱和较高的安全性。与传统有机抗菌剂相比,银负载于无机载体上作为无机抗菌剂,具有优良的安全性、持久性和热稳定性。就无机载体而言,到目前为止一些化合物如浮石,磷灰石,磷酸盐,二氧化钛和玻璃一直被应用。二氧化硅具有介孔结构,容易在孔隙中和表面吸附各种离子。由于其良好的吸附性能,二氧化硅被认为是研制抗菌和杀菌材料的最有潜力的载体之一。本实验的目的是研制出一种以载银介孔纳米二氧化硅作为抗菌剂的义齿树脂基托表面抗菌涂料。通过溶胶凝胶的方法制备介孔纳米二氧化硅,室温条件以正硅酸乙酯、去离子水、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵作为反应物,在氢氧化钠或者氨水提供碱性环境中合成介孔纳米二氧化硅。粒径分析表明介孔纳米二氧化硅的粒径受多种合成因素影响。应用扫描电子显微镜图像、X射线衍射和氮气吸附脱附曲线表征粒径为220-342nm的样本具有有序的介孔结构,比表面积为1097.8m~2/g,孔容积0.82cm~3/g,孔径2.4nm。最终确定采用样本为适宜的载体。介孔纳米二氧化硅作为载体,吸附银制备无机抗菌材料。通过煅烧和抽提的实验方法去除介孔中残存的模板剂,并且运用常压和减压的实验条件进行浸银,结果证明抽提和减压有利于介孔二氧化硅粒子的吸附银。氯化银纳米粒子在介孔纳米二氧化硅孔隙中的合成包括两步,第一步硝酸银浸于介孔纳米二氧化硅孔隙中,第二将硝酸银暴露于盐酸气体中,通过硝酸根离子和氯离子的离子交换,把介孔中的硝酸银转换为氯化银。根据浸泡硝酸银浓度(0.1mol/l、0.2mol/l、0.5mol/l和1mol/l),制备得到4组载氯化银介孔二氧化硅样本。测定载氯化银介孔纳米二氧化硅粒子样本的抗菌性。抗菌实验细菌选择白色念珠菌(ATCC10231),采用最小杀菌浓度评估样本的抗菌效果,抗菌结果表明硝酸银浸泡浓度为1mol/l的样本抗菌性较其他样本比较更好,故选择1mol/l的硝酸银浓度作为浸泡浓度。制备正硅酸乙酯和丙基三甲氧基硅烷杂化涂料,然后采用物理掺杂的方法将载银介孔纳米二氧化硅分散于涂料中。载银介孔纳米二氧化硅分散于涂料中的质量分数分别为0.0%、0.5%、1.0%和2.0%。通过抑菌率评估其抗菌效果,结果表明2.0%质量分数样本的抗菌率达99.5%,明显优于其他组,并且可以满足临床要求。
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