抗微生物的生物相容性共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物的制作方法

抗微生物的生物相容性共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物
1.相关申请的交叉引用
2.要求2021年3月8日提交的美国临时专利申请号63/157,889的益处，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.本公开涉及用于工业和生物医学应用的具有抗微生物特性和增加的生物相容性的共掺杂的氧化镁纳米复合材料。还描述了用所公开的化合物抑制微生物生长和/或消除微生物污染的方法。


背景技术：

4.氧化镁纳米材料(纳米mgo)显示出用于生物医学应用的有前景的潜力。作为一种低成本且对环境友好的材料，这些材料已经广泛应用于中和来自废水的酸性水和染料的工艺中。在过去十年中，已经用于废水处理的mgo的全球消耗量每年超过48,000吨。然而，纳米mgo的细胞毒性和抗细菌活性很少受到关注。
5.最近，对电解纳米mgo悬浮液与大肠杆菌相互作用的研究揭示纳米mgo具有抗细菌效果。这些研究结合了先前描述几种纯的和掺杂的金属氧化物颗粒的抗细菌特性的工作(stankic等人，j.nanobiotech，第14卷：第73页(2016年)；和美国专利公开号2020/0231459)。除了抗微生物效果之外，还观察到氧化镁组合物具有抗肿瘤特性(amina等人，plos one，2020年8月14日；jayapriya等人，res.on chem.int.,january，2020年4月；和behzadi等人，int.j.nanomed.，2019年，第14卷：第257-270页)。然而，尽管具有这些有前景的抗细菌和抗肿瘤特性，但关于金属氧化物纳米材料的毒性(对环境和生物二者)和生物相容性仍存在重大问题(sencigi和asmatulu，env.chem.letters，第18卷，第1659-1683页(2020年)。
6.因此，存在对具有强抗微生物和抗肿瘤特性并且还具有足够的生物相容性以及对人和动物使用无毒的金属氧化物纳米材料的开发的持续需求。


技术实现要素：

7.本文提供了具有另外的生物相容性以便适于人和动物使用的新型抗微生物金属氧化物纳米材料。本文所述的纳米材料是共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物，其包括掺杂有金属a和b的氧化镁，其中金属a是选自钛、钒、锰、铁、锆、铌、银和锌的过渡金属；并且金属b是选自锂、钠、钾、钙、锶和钡的碱金属或碱土金属，并且其中该共掺杂的氧化镁纳米复合材料具有结晶方镁石结构。
8.在该共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物的具体实施方案中，金属a是钛或锌。在其他具体实施方案中，金属b是钙或锶。
9.在该共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物的一个具体实施方案中，金属a是锌，并且金属b是钙。
10.在所述组合物的某些实施方案中，该共掺杂的氧化镁纳米复合材料具有式(a
xby
)mg
(1-y)-x
o，其中x是金属a与该氧化镁的原子比，并且y是金属b与该氧化镁的原子比。在一些实施方案中，x在0至约0.1的范围内，并且y在0至约0.1的范围内。
11.本文还提供了抗微生物和抗肿瘤组合物，其包括前述实施方案的所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物。
12.随着本文所述的抗微生物的共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物的开发，本公开还提供了通过使微生物与任何所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物接触来抑制微生物生长和/或消除微生物污染的方法。
13.在所述方法的具体实施方案中，该微生物是细菌、病毒或真菌，该微生物在某些实施方案中可在表面上或者在受试者中(例如，在受试者表面上的伤口上)。在其他实施方案中，该表面是无生命的物体或在受试者上(例如，在受试者的皮肤上)。在还有其他实施方案中，将共掺杂的氧化镁纳米复合材料直接施用到受试者上或掺入伤口敷料中。
14.前述内容和其他目的、特征和优点通过参考附图进行的以下详细描述将变得更加显而易见。
附图说明
15.图1示出了展示使用草酸作为有机沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的结晶方镁石结构的x射线衍射(xrd)图。
16.图2示出了用于确认使用草酸作为有机沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的形态的高分辨率透射电子显微镜(hrtem)图像分析。
17.图3示出了使用na2co3作为有机沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的结晶方镁石结构的x射线衍射(xrd)图。
18.图4是用于确认使用na2co3作为沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的形态的sem图像分析。
19.图5(顶部)示出了用于确认使用na2co3作为沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的大小和形态的hrtem图像分析。(底部)用于确认使用na2co3作为沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的掺杂组成的能量色散光谱(eds)点分析。
具体实施方式
20.i.术语
21.除非另有解释，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。单数术语“一”、“一个”和“该/所述”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。类似地，词语“或”旨在包括“和”，除非上下文另有明确说明。还应当理解，所有分子量或分子质量值均为近似值，并且被提供用于描述。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本公开的实践或测试，但合适的方法和材料是下文描述的。术语“包含”是指“包括”。缩写词“e.g.”源自拉丁语exempli gratia，并且在本文中用于表示非限制性示例。因此，缩写词“e.g.”与术语“例如”同义。
22.在冲突的情况下，以本说明书(包括术语的解释)为准。此外，所有的材料、方法和实施例都是说明性的，而不是限制性的。
23.施用：通过选定的途径将组合物引入受试者之中或之上。例如，所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料化合物可通过本领域已知的使表面与化合物接触的任何方法来局部地施用在伤口部位。在具体示例中，这些化合物作为局部制剂的一部分直接施用。在其他示例中，这些化合物被包埋到接触受试者的固体基质之上或之中。
24.抗微生物剂：一种抑制、防止或根除微生物的生长、复制、传播或活性的化合物。在具体实施方案中，抗微生物剂是所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料。在通常使用时，抗微生物剂可抑制、防止或根除活微生物(诸如细菌和真菌)和/或非活病毒微生物的生长和传播。当微生物的存在或活性和未与化合物接触的微生物相比降低至少10％、至少20％、至少30％、至少50％、至少80％、至少100％或至少250％或更多时，前者被抑制。根除微生物或防止其生长的试剂也称为杀微生物剂。
25.复合材料：一种由两个或更多个组成部分组成的材料，这些组成部分通常在结构上和物理上是不同的。纳米复合材料的尺寸在纳米(nm)范围内，通常为1nm至1000nm。
26.接触：在直接物理关联中的放置；包括通过呈固体和液体两者形式的组合物接触表面。接触可以通过施用于受试者而在体内发生。
27.掺杂的(金属氧化物)：一种有意引入杂质的金属氧化物化合物。一种共掺杂的复合材料化合物，其含有多种杂质。在本文所述的纳米复合材料的具体实施方案中，氧化镁共掺杂有锌和钙。
28.化合物的有效量：足以实现所需效果的化合物的量。在治疗背景下，化合物的治疗有效量是在受治疗的受试者中实现所需效果的量。例如，所述纳米复合材料的治疗有效量将是当与伤口接触时或当涂覆在无生命表面上时提供抗微生物效果所必需的量。
29.方镁石：结晶方镁石是已知由mgo晶体形成的矩形晶体结构，并且类似地由本文制备和描述的共掺杂的mgo纳米材料共享。
30.药学上可接受的载体：可用于本公开的药学上可接受的载体是常规的。the science and practice of pharmacy，adeboye adejare编撰，第23版(2020年)描述了适于本文公开的化合物的药物递送的组合物和制剂。通常，载体的性质将取决于所采用的具体施用模式，例如用作软膏、悬浮液、乳膏或类似悬浮液中的局部剂。
31.受试者：活的多细胞生物体，包括脊椎动物生物体，一种包括人和非人哺乳动物两者的类别。
32.在足以[进行所需活性]的条件下：用于描述允许所需活性的任何环境的短语。
[0033]
伤口：一种对活组织的损伤，其可能但不需要破坏皮肤或出血。伤口的具体非限制性示例包括瘀伤、烧伤和切口(具有不同的深度和严重性)。伤口可以是无意的，诸如由跌倒引起的，但也可以是有意的，诸如由外科手术或其他医疗规程引起的。
[0034]
伤口敷料：用于覆盖伤口的任何材料的任何覆盖物。在具体实施方案中，伤口敷料可以是天然或合成织物。在其他实施方案中，伤口敷料可以是由所述组合物组成或包括所述组合物的膜。在具体实施方案中，伤口敷料不包括任何活性材料。在其他实施方案中，伤口敷料包括单独的所述组合物或含其他治疗剂的所述组合物。
[0035]
ii.共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物
[0036]
先前描述过掺杂的氧化镁纳米组合物表现出抗微生物效果(v.rajendran等人，iop conf.ser.:mater.sci.eng.第360卷，2018年)。本公开提供了新开发的共掺杂的氧化
镁纳米复合材料，其提供了强的抗微生物特性并且是生物相容的和较低毒性的。
[0037]
本文描述了共掺杂的氧化镁纳米复合材料，其保持结晶方镁石结构，并且其是高度生物相容的且具有抗微生物特性(抗细菌和/或抗真菌特性)、抗肿瘤特性(例如，用于治疗细胞增殖疾病和病症的方法中)或它们的组合。所述氧化镁纳米复合材料是用两种金属的组合共掺杂的，本文将这两种金属称为“金属氧化物a”(或“金属a”)和“金属氧化物b”(或“金属b”)。金属氧化物a是过渡金属，并且金属氧化物b是碱金属或碱土金属。
[0038]
在具体实施方案中，金属a是选自钛、锰、铁、锆或锌的过渡金属。在一个实施方案中，金属a是可溶性金属盐，其中金属部分选自锌和钛。
[0039]
在具体实施方案中，金属b是选自钠、钾、钙、锶或钡的碱金属或碱土金属。在一个实施方案中，金属b选自钙或锶。
[0040]
在进一步的具体实施方案中，金属a是锌。在其他实施方案中，金属b是钙。在还有其他实施方案中，所述纳米复合材料是共掺杂有锌和钙的氧化镁纳米复合材料。
[0041]
在具体实施方案中，该共掺杂的氧化镁纳米复合材料包括式(a
xby
)mg
(1-y)-x
o，其中x是金属a与该氧化镁的原子比，并且y是金属b与该氧化镁的原子比。通常，氧化镁纳米复合材料中x的值在0至约0.1的范围内。在各种实施方案中，诸如0至约0.05，0至约0.03，或0至约0.02。在一个实施方案中，x的值为0.01。通常，氧化镁纳米复合材料中y的值在0至约0.2的范围内，诸如0至约0.07，或约0至约0.05。在另一个实施方案中，y的值可以为0.002或0.01。
[0042]
共掺杂的氧化镁纳米复合材料的晶体结构主要对应于典型的方镁石结构。氧化镁纳米复合材料的晶体结构可通过本领域已知的方法来测定。测定晶体结构的非限制性方法是拉曼光谱法、高分辨率透射电子显微镜(hr-tem/eds)、x射线晶体学或它们的组合。
[0043]
iii.用于制备共掺杂的氧化镁纳米复合材料的方法
[0044]
本文另外公开了用于制备所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料的方法。该方法包括：(a)提供包含镁的可溶性有机盐、如上所述的金属a的可溶性有机盐和如上所述的金属b的可溶性有机盐的第一水溶液；(b)提供包含至少一种可溶性有机阴离子的第二水溶液；(c)将该第一水溶液与该第二水溶液混合以形成不溶性有机镁纳米复合材料前体；(d)分离该不溶性有机镁纳米复合材料前体；(e)干燥该不溶性有机镁纳米复合材料前体；以及(f)该不溶性有机镁纳米复合材料前体的热分解，以形成共掺杂的氧化镁纳米复合材料。该方法可以分批、半连续或连续方式进行。
[0045]
(a)第一水溶液
[0046]
该方法由制备包含可溶性有机镁盐、金属a的可溶性有机盐和金属b的可溶性有机盐的第一水溶液开始。
[0047]
可将多种阴离子用于可溶性镁盐、可溶性金属a盐和可溶性金属b盐。这些阴离子的一个重要方面是阴离子是可容易交换的、可溶于水溶液、无毒、ph中性且可热分解的。合适的阴离子的非限制性示例可以是柠檬酸盐、乙酸盐、丙酸盐、任何可溶性有机盐或它们的组合。在具体实施方案中，可溶性镁盐、可溶性金属a盐和可溶性金属b盐为乙酸盐。
[0048]
在其他实施方案中，除了可溶性镁盐、可溶性金属a盐和可溶性金属b盐之外，第一水溶液还可包含一种或多种不同的可溶性盐。此类可溶性盐的示例包括乙酸镁、硝酸镁、氯化镁、乙酸锌、硝酸锌和氯化锌。
[0049]
可溶性镁盐、可溶性金属a盐和可溶性金属b盐在水中的总浓度可在约0.01m(摩尔/升)至约1.0m的范围内。在各种实施方案中，总浓度可在约0.01m至约1.0m、约0.03m至约0.5m、或约0.05m至约0.3m的范围内。在具体实施方案中，可溶性镁盐、可溶性金属a盐和可溶性金属b盐的总浓度可以为约0.3m。在其他实施方案中，金属a盐和金属b盐的量可被表示为镁(例如mgo)浓度的％。在一个实施方案中，金属a盐和金属b盐为mgo浓度的约0.5％至2.0％。
[0050]
在各种实施方案中，第一水溶液的制备可在约10℃至约40℃(诸如约15℃至约35℃、约20℃至约30℃)的温度范围或其间的其他温度范围内进行。在一个实施方案中，第一水溶液的制备可在室温(约25℃)下进行。反应通常在环境压力下进行。反应还可在惰性气氛或空气中进行，例如在氮气、氩气或氦气中。
[0051]
制备第一水溶液的持续时间能够并且将根据因素诸如温度、所用混合设备的类型和所用前体的类型而变化。通常，第一水溶液的制备的持续时间可在约5分钟至约12小时的范围内。在各种实施方案中，第一水溶液的制备的持续时间可在约5分钟至约30分钟、约30分钟至约2小时、约2小时至约4小时、约4小时至约10小时、或约10小时至约12小时的范围内。继续第一水溶液的制备，直至实现均匀性。
[0052]
(b)第二水溶液
[0053]
第二水溶液包含至少一种可溶性阴离子源，该至少一种可溶性阴离子源是可容易交换的、可溶于水溶液、无毒且可热分解的。合适的可溶性阴离子源的非限制性示例可以是碳酸氢盐、碳酸盐、草酸盐、苹果酸盐、草酸、苹果酸或它们的组合。在具体实施方案中，第二水溶液中的可溶性阴离子是碳酸铵、草酸或草酸铵。在具体实施方案中，可溶性阴离子源是碳酸盐，并且具体地来自碳酸钠。
[0054]
至少一种可溶性阴离子源在第二水溶液中的浓度可在约0.10m至约1.0m的范围内。在各种实施方案中，至少一种可溶性阴离子源在第二水溶液中的浓度可在约0.05m至约3.0m、约0.1m至约20m、或约0.15m至约0.5m的范围内。在具体实施方案中，至少一种可溶性阴离子源在第二水溶液中的浓度可以为约0.3m。
[0055]
在具体实施方案中，第二水溶液还包含稳定剂。用于本方法的稳定剂的非限制性示例包括聚乙二醇(peg)、聚丙二醇(ppg)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)、聚氧乙烯或它们的组合。在一个实施方案中，用于第二水溶液的稳定剂是pvp。
[0056]
稳定剂在第二水溶液中的浓度可在约20g/l至约0.1g/l的范围内。在各种实施方案中，稳定剂在第二水溶液中的浓度可在约10g/l至约1g/l的范围内。在具体实施方案中，稳定剂在第二水溶液中的浓度为约5g/l。
[0057]
制备第二水溶液的方法可进一步包括有机溶剂。有机溶剂的加入可引起介电常数的突然变化并改变氧化镁纳米复合材料前体的沉淀的动力学。这些变化可进一步导致分层结构、氧化镁纳米复合材料前体的各向异性构型，或者这些特性中的两种特性的组合。溶剂的另外的特性是该溶剂是挥发性的，使得能够除去过量的溶剂。用于第二水溶液的合适溶剂的非限制性示例可以是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮或它们的组合。在具体实施方案中，用于第二水溶液的溶剂是乙醇。
[0058]
通常，溶剂在第二水溶液中的体积百分比可在约0.01体积％至约0.1体积％的范围内。在各种实施方案中，溶剂在第二水溶液中的体积百分比在约0.01体积％至约0.1体
积％、约0.02体积％至约0.08体积％、或约0.03体积％至约0.07体积％的范围内。在具体实施方案中，溶剂在第二水溶液中的体积百分比为约0.02体积％。
[0059]
第二水溶液通过形成包含至少一种可溶性阴离子源、稳定剂、水和任选的溶剂的反应混合物来制备。这些组分可同时、依次或以任何顺序加入全部，然后在任何已知的混合设备或反应容器中共混在一起，直至混合物达到澄清溶液。
[0060]
第二水溶液的制备可在约10℃至约100℃的温度范围内进行。在各种实施方案中，制备的温度可在约30℃至约90℃、约50℃至约80℃、或约60℃至约75℃的范围内。在一个实施方案中，制备的温度可以为约70℃。制备通常在环境压力下进行。制备还可在空气或惰性气氛中进行，例如在氮气、氩气或氦气中。
[0061]
制备第二水溶液的持续时间并且将根据许多因素诸如温度、混合方法和至少一种阴离子源被混合的量而变化。反应的持续时间可在约5分钟至约12小时的范围内。在一些实施方案中，反应的持续时间可在约5分钟至约30分钟、约30分钟至约2小时、约2小时至约4小时、约4小时至约10小时、或约10小时至约12小时的范围内。
[0062]
(c)不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体的制备
[0063]
为了制备不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体，使第一水溶液与第二水溶液接触。一旦第二水溶液与第一水溶液接触，则化学反应根据以下方案发生：
[0064][0065]
在具体实施方案中，第二水溶液包含草酸或铵盐。在第二水溶液中使用草酸或铵盐的优点是副产物乙酸或乙酸铵是水溶性的，并且容易从不溶性氧化镁纳米复合材料前体中除去。在该反应后残留的痕量乙酸铵或乙酸在该方法中容易热分解。在另一个具体实施方案中，第二水溶液包含碳酸盐，例如碳酸钠。
[0066]
不溶性氧化镁纳米复合材料前体可通过形成包含第一水溶液、第二水溶液和任选的溶剂的反应混合物来制备。不溶性氧化镁纳米复合材料前体是通过在任何已知的混合装备或反应容器或静态混合器中共混上述组分直至混合物达到反应完成而制备的。
[0067]
通常，将第一水溶液立即分批或通过静态混合器以相对于第一水溶液约20体积％至约45体积％的范围连续加入到第二水溶液中。剩余部分可在第一次加入后分批加入。
[0068]
第一水溶液与第二水溶液的混合速度对于确保反应进行完全是关键的。通常，混合速度可在约1l/min至约10l/min的范围内。在各种实施方案中，混合速度可在1l/min至约10l/min、约2l/min至约8l/min、或约4l/min至约6l/min的范围内。在一个实施方案中，混合速度可在约5l/min至约6l/min的范围内。
[0069]
制备不溶性氧化镁纳米复合材料前体的持续时间能够并且将根据许多因素诸如温度和工艺规模而变化。反应的持续时间可在约5分钟至约6小时的范围内。在一些实施方案中，反应的持续时间可在约5分钟至约6小时、约15分钟至约4小时、或约20分钟至约1小时的范围内。在一个实施方案中，制备不溶性氧化镁纳米复合材料前体的持续时间可以为约30分钟。
[0070]
(d)分离不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体
[0071]
该方法的下一步是从步骤(c)的反应混合物中分离出不溶性氧化镁纳米复合材料前体。应当理解，有许多方法可从步骤(c)的反应混合物中分离出不溶性氧化镁纳米复合材
料前体。非限制性方法是过滤、离心分离、倾析或它们的组合。分离后，将不溶性氧化镁纳米复合材料前体用水、乙醇或它们的组合冲洗，直至上清液呈无色或该前体颜色保持不变。
[0072]
(e)干燥不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体。
[0073]
该方法的下一步是干燥来自步骤(d)的反应混合物的不溶性氧化镁纳米复合材料前体，以从不溶性氧化镁纳米复合材料前体中除去过量的溶剂。如本领域技术人员所理解的，许多设备可用于干燥该前体。干燥固体的非限制性示例是分批干燥器、对流烘箱、旋转干燥器、转鼓式干燥器、窑式干燥器、快速干燥器或隧道式干燥器。
[0074]
通常，不溶性金属氧化物纳米复合材料前体的干燥可在约30℃至约120℃的温度范围内进行。在各种实施方案中，制备的温度可在约30℃至约120℃、约40℃至约100℃、或约50℃至约80℃的范围内。在一个实施方案中，干燥的温度为约60℃。制备通常在环境压力下进行。制备还可在空气或惰性气氛中进行，例如在氮气、氩气或氦气中。
[0075]
干燥不溶性氧化镁纳米复合材料前体的持续时间并且将根据许多因素诸如温度、前体的量和干燥器的类型而变化。反应的持续时间可在约30分钟至约48小时的范围内。在一些实施方案中，反应的持续时间可在约30分钟至约48小时、约1小时至约24小时、或约2小时至约4小时的范围内。在一个实施方案中，干燥不溶性金属氧化物半导体前体的持续时间可以为约3小时，或者直至干燥不溶性氧化镁纳米复合材料前体达到小于10％的水分。
[0076]
(f)不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体的热分解，形成共掺杂的氧化镁纳米复合材料
[0077]
该方法的下一步是不溶性氧化镁纳米复合材料前体的热分解，形成氧化镁纳米复合材料。该步骤除去了形成氧化物的热不稳定配体，除去了副产物，并除去了在步骤(d)中没有除去的杂质。如本领域技术人员所理解的，碳、氢和过量的氧作为二氧化碳和水蒸气从热不稳定配体、副产物和杂质中释放出来。在一个实施方案中，将包含镁、锌、锶和/或钙的不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体热分解，以形成共掺杂的氧化镁纳米复合材料。该反应可根据以下方案描述：
[0078][0079]
通常，不溶性氧化镁纳米复合材料前体的热分解在约300℃至约1200℃的温度范围内进行。在各种实施方案中，制备的温度可在约400℃至约1100℃、约500℃至约1000℃、或约550℃至约950℃的范围内。在一个实施方案中，退火的温度可以为约950℃。制备通常在环境压力下进行。制备还可在空气或惰性气氛中进行，例如在氮气、氩气或氦气中。
[0080]
不溶性共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体的热分解的持续时间将根据许多因素诸如温度、前体的量和干燥器的类型(例如，火炉或烘箱)而变化。反应的持续时间可在约5分钟至约48小时的范围内。在一些实施方案中，反应的持续时间可在约10分钟至约48小时、约15小时至约24小时、或约2小时至约4小时的范围内。在一个实施方案中，不溶性金属盐共掺杂的氧化镁纳米复合材料前体的退火持续时间为约2小时。
[0081]
iv.共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物的用途
[0082]
本文公开的共掺杂的氧化镁纳米复合材料可用于各种医疗和工业应用。
[0083]
在具体实施方案中，所述纳米复合材料可用于抗微生物组合物中，以涂覆制品和/或掺入材料和物体(诸如但不限于织物、绷带、纺织品、导管、电纺纤维和注射针)中。在其他
实施方案中，所述纳米复合材料可用于人和动物使用的局部制剂中，以抑制或防止伤口中的微生物生长。
[0084]
在其他实施方案中，所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料可用作包含氧化镁纳米复合材料的光伏电池的组成部分。在其他实施方案中，所述纳米复合材料可被掺入油漆、塑料或涂料中。
[0085]
在一个实施方案中，该方法包括用有效量的共掺杂的氧化镁纳米复合材料涂覆或将其掺入制品中，这些制品诸如但不限于织物绷带、纺织品、导管、电纺纤维和针。该方法包括将氧化镁纳米复合材料分散在适合与目标材料一起使用的溶剂(诸如乙醇、水、硅氧烷或它们的组合)中，将所分散的氧化镁纳米复合材料施用到制品上，从而在制品上形成至少一个氧化镁纳米复合材料层，并使用热、真空或惰性气体干燥该层以除去溶剂。当用所述纳米复合材料涂覆时，制品可用于需要或受益于抗微生物效果(诸如抗细菌效果、抗真菌效果或它们的组合)的应用中。所分散的氧化镁纳米复合材料可通过涂漆、喷涂或浸渍或本领域已知的任何其他方法施用到制品上，以将分散的材料施用到制品上。
[0086]
在另一个实施方案中，所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料可用于显著降低毒性的抗微生物组合物中，以用于治疗急性或慢性伤口。此类方法包括将共掺杂的氧化镁纳米复合材料混合到局部制剂中，然后将该局部制剂施用于受试者的表面。在具体实施方案中，将该制剂施用于感染区域。在其他实施方案中，将制剂施用于易受感染的区域，诸如开放性伤口或严重烧伤。所述局部制剂向受试者提供抗微生物特性，包括抗细菌和/或抗真菌特性，并且抑制或消除微生物诸如细菌和/或真菌。可使用各种局部制剂来提供共掺杂的氧化镁纳米复合材料。用于本方法的局部制剂包括常规无毒的药学上可接受的载体、佐剂和适当的赋形剂。在其他具体实施方案中，所述纳米复合材料的局部施用通过透皮施用途径诸如透皮贴剂或离子电渗疗法设备来实现。
[0087]
在又一个实施方案中，可将所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料加入到疏水性和/或无水涂料中，以用于涂覆无生命物体的表面。此类方法包括将共掺杂的氧化镁纳米复合材料与疏水性涂料混合，从而在经涂覆的制品上产生抗微生物(诸如抗细菌和/或抗真菌)的表面。可用所述组合物涂覆的制品的非限制性示例包括在许多应用如食品包装或缝线中使用的金属、玻璃、塑料和陶瓷。
[0088]
在另一个实施方案中，氧化镁纳米复合材料混合或分散在油漆、塑料或各种涂料中。所得的油漆、塑料或各种涂料将为油漆、塑料或各种涂料提供抗微生物特性，诸如抗细菌和/或抗真菌特性。
[0089]
如上所述，所述氧化镁纳米复合材料可用于各种应用中，以抑制和/或防止有生命或无生命表面上的微生物生长。可靶向的微生物的示例包括细菌(革兰氏阳性和革兰氏阴性)和真菌。可通过使用所述化合物抑制的细菌的具体示例包括但不限于葡萄球菌属(staphylococcus)的物种，诸如金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(staphylococcus epidermidis)等；肠球菌属(enterococcus)，诸如粪肠球菌(enterococcus faecalis)、屎肠球菌(enterococcus faecium)等；沙门氏菌属(salmonella)，诸如伤寒沙门氏菌(salmonella typhi)、鼠伤寒沙门氏菌(salmonella typhimurium)、肠道沙门氏菌(salmonella enterica)等；埃希氏菌属(escherichia)，诸如大肠杆菌(escherichia coli)等；链球菌属(streptococcus)，诸如肺炎链球菌
(streptococcus pneumoniae)、化脓性链球菌(streptococcus pyogenes)、无乳链球菌(streptococcus agalactiae)等；螺旋杆菌属(helicobacter)，诸如幽门螺杆菌(helicobacter pylori)等；弯曲杆菌属(campylobacter)，诸如空肠弯曲杆菌(campylobacter jejuni)等；以及耶尔森氏菌属(yersinia)、衣原体属(chlamydia)、考克斯氏体属(coxilla)、埃里希氏体属(ehrlichia)、弗朗西丝氏菌属(francisella)、军团菌属(legionella)、巴斯德氏菌属(pasteurella)、布鲁氏菌属(brucella)、变形菌属(proteus)、克雷伯氏菌属(klebsiella)、肠杆菌属(enterobacter)、tropheryma、不动杆菌属(acinetobacter)、气单胞菌属(aeromonas)、产碱菌属(alcaligenes)、二氧化碳嗜纤维菌属(capnocytophaga)、芽孢杆菌属(bacillus)、梭菌属(clostridium)、棒杆菌属(corynebacterium)、丹毒丝菌属(erysipelothrix)、李斯特菌属(listeria)、假单胞菌属(pseudomonas)等的物种。通过所述化合物抑制的微生物的示例还包括由真菌引起的感染，诸如白色念珠菌(candida albicans)、犬小孢子菌(microsporum canis)、申克氏孢子丝菌(sporothrix schenckii)、红色毛癣菌(trichophyton rubrum)、须癣毛癣菌(trichophyton mentagrophytes)、秕糠马拉色癣菌(malassezia furfur)、花斑糠疹(pityriasis versicolor)、威尼克外瓶霉(exophiala werneckii)、白吉利毛孢子菌(trichosporon beigelii)、粗球霉菌(coccidioides immitis)、皮炎芽生菌(blastomyces dermatitidis)、烟曲霉(aspergillus fumigatus)、表皮癣菌属(epidermophyton spp.)、镰孢菌属(fusarium spp.)、接合菌属(zygomyces spp.)、根霉属(rhizopus spp.)、毛霉属(mucor spp.)，等等。
[0090]
此外，所述化合物可被施用于抑制或防止对至少一种抗微生物剂具有耐药性的微生物的生长。本文所用的术语“抗微生物剂”是指任何天然或合成来源的直接或间接杀死微生物或抑制其生长的试剂，并且包括常规抗生素以及合成的化学治疗剂，诸如磺胺、异烟肼、乙胺丁醇、azt、合成肽抗生素等。因此，在具体实施方案中，由所述化合物抑制或防止的微生物包括上述微生物的抗微生物耐药性菌株，特别是金黄色葡萄球菌、屎肠球菌、粪肠球菌、大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、空肠弯曲杆菌、肺炎克雷伯氏菌(klebsiella pneumoniae)、淋病奈瑟氏菌(neisseria gonorrhoeae)、白色念珠菌等的抗微生物耐药性菌株。更具体地，此类抗微生物耐药性生物体包括甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌(mrsa)、万古霉素(vancomycin)耐药性肠球菌(vre)、氨苄西林耐药性大肠杆菌(例如大肠杆菌o157:h7)、氟喹诺酮(fluoroquinolone)耐药性伤寒沙门氏菌、头孢他啶耐药性肺炎克雷伯氏菌、氟喹诺酮耐药性淋病奈瑟氏菌等。
[0091]
与其他掺杂和共掺杂的金属和重金属纳米粒子化合物相比，所述纳米复合材料是生物相容的。这些特性使得这些化合物能够用于人和动物受试者以及接触这些受试者的设备，以及当用于工业应用时减少这些化合物的环境影响。
[0092]
此外，如本文所述，与其他共掺杂的纳米复合材料相比，该共掺杂的纳米复合材料的具体实施方案出乎意料地表现出增强的抗微生物特性。应当理解，具有增强的活性的此类化合物的益处是提供强效抗微生物功效同时需要相对较少量的化合物来实现该效果的能力。
[0093]
在另一个实施方案中，所述纳米复合材料化合物可用于工业应用。此类应用的具体示例包括环境清理和净化活动，包括空气中有机污染物和染料的降解以及水净化。应当
理解，对于此类实施方案，所述纳米复合材料通过本领域已知的接触待纯化或者从中待降解或除去毒素的材料的任何方法提供。具体的示例包括用于空气和水的过滤器和过滤系统，所述纳米复合材料嵌入或喷涂到该过滤器和过滤系统之中和/或之上。
[0094]
提供以下实施例以说明某些具体特征和/或实施方案。这些实施例不应被解释为将本公开限制于所描述的具体特征或实施方案。
[0095]
实施例
[0096]
实施例1：当x和y为0时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0097]
在室温下，向5l反应器中加入965g mg(oac)2四水合物和3l去离子(di)水。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间形成固体沉淀。停止搅拌，并使用真空过滤来过滤固体沉淀。将固体用di水洗涤几次。之后干燥滤饼。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0098]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到180g纳米材料。
[0099]
实施例2：当x(zn
+2
)为0.01并且y为0时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0100]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的955.4g mg(oac)2四水合物和10g zn(aco)2二水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0101]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。然后将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到182g纳米材料。
[0102]
实施例3：当x为0并且y(ca
+2
)为0.01时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0103]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的955.4g mg(oac)2四水合物和8g ca(aco)2。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0104]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到182g纳米材料。
[0105]
实施例4：当x(zn
+2
)为0.01并且y(ca
+2
)为0.01时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0106]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的946g mg(oac)2四水合物、7.85g ca(aco)2一水合物和10g zn(aco)2二水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0107]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到97g纳米材料。
[0108]
对来自实施例1至4的纳米复合材料的元素分析通过电感耦合等离子体原子发射光谱(icp-aes)来进行(以下方法类似于那些可在线获得的方法：chem.libretexts.org/bookshelves/analytical_chemistry/book％3a_physical_methods_in_che mistry_and_nano_science_(barron)/01％3a_elemental_analysis/1.05％3a_icp-aes_analysis_of_nanoparticles。结果示于表1中：
[0109]
样品mg(％w/w)zn(％w/w)ca(％w/w)mgo58.80.00.0mgo:zn58.31.80.0mgo:ca56.70.01.0mgo:zn:ca55.61.40.9
[0110]
共掺杂的mgo:zn:ca纳米复合材料的物理结构通过x射线衍射(图1)和高分辨率透射电子显微镜(hrtem)(图2)进一步分析并证实为方镁石。
[0111]
实施例5：当x(zn
+2
)为0.01并且y(sr
+2
)为0.01时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0112]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的946g mg(oac)2四水合物、9.6g sr(aco)2一水合物和10g zn(aco)2二水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0113]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到185g纳米材料。
[0114]
实施例6：当x(ti
+4
)为0.01并且y(ca
+2
)为0.01时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0115]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的946g mg(oac)2四水合物、
7.85g ca(aco)2一水合物和13.2g(nh4)2tio(c2o4)2一水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入567.3g h2c2o4二水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0116]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到187g纳米材料。
[0117]
实施例7：当x(zn
+2
)为0.01并且y(ca
+2
)为0.01时，使用草酸铵作为第二溶液制备(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料
[0118]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的946g mg(oac)2四水合物、7.85g ca(aco)2一水合物和10g zn(aco)2二水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入639.5g草酸铵一水合物。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0119]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到180g纳米材料。
[0120]
实施例8：当x(zn
+2
)为0.01并且y(ca
+2
)为0.01时，使用碳酸铵作为第二溶液制备(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料
[0121]
在室温下，向5l反应器中加入3l去离子(di)水中的946g mg(oac)2四水合物、7.85g ca(aco)2一水合物和10g zn(aco)2二水合物。搅拌该混合物直至固体溶解(第一溶液)。向配备有机械搅拌的单独的20l反应器中加入12l去离子水(di)。向该溶液中加入432.5g碳酸铵。搅拌该混合物直至固体在室温下溶解(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即将第一溶液加入到20l反应器中，同时保持机械以200rpm搅拌。在溶液的添加完成之后，将反应物搅拌另外30分钟，在此期间固体开始沉淀。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥3小时。
[0122]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到97g纳米材料。
[0123]
实施例9：共掺杂的氧化镁纳米复合材料的杀菌效果
[0124]
本实施例比较了本文公开的共掺杂的氧化镁纳米复合材料的杀菌效果。
[0125]
如前述实施例所述制备共掺杂的氧化镁纳米复合材料，并悬浮在盐水中至100ppm浓度。
[0126]
针对大肠杆菌(atcc 8739)测试了共掺杂的氧化镁的抗细菌活性。为了测试游离颗粒，收获胰蛋白酶大豆肉汤(hilabs，以色列)中的过夜细菌培养物，并在盐水(0.86％
nacl，bio-lab，以色列)中洗涤。悬浮液中的细菌浓度使用浊度计(phoenixspec，bd)估计。然后将悬浮液相应地稀释至约106cfu/ml。称取20mg纳米颗粒至200ml玻璃烧杯中，加入100ml灭菌去离子水，并使用超声波发生器(hielscher，德国)以80％振幅悬浮2分钟，制备200ppm的纳米颗粒悬浮液。在50ml聚丙烯试管中，将1ml浓氯化钠溶液(7.74g/l)加入到8ml的纳米颗粒的水悬浮液中，达到与在盐水中一样的0.86g/l的盐浓度。向其中加入1ml细菌的盐水悬浮液(106cfu/ml)，使细菌浓度达到105cfu/ml。取1ml样品用于t0时细菌浓度的计数。将试管在36℃下以220rpm摇动温育。1小时之后，从试管中取出1ml样品，用于制备连续稀释液。然后在45℃至47℃下，使用倾注平板法，用熔融胰蛋白酶大豆琼脂(hilabs，以色列)将来自各个稀释液和未稀释液的1ml溶液一式三份地铺板。根据所测试的种类，将板在36℃下温育24小时至48小时。在温育结束时，对细菌菌落计数。通过log
10
(n
t
/ni)测定细菌生存力的降低，其中ni和n
t
是以cfu/ml计的细菌的初始(ni)和最终(n
t
)计数。抗细菌试验的结果总结示于下文
[0127]
表2：共掺杂的氧化镁纳米复合材料的杀菌效果。杀菌效果以生长的对数减少表示。
[0128][0129]
如表2所示，所有测试的纳米复合材料都具有杀菌效果，但根据纳米复合材料合成条件会有一些变化。
[0130]
实施例10：当x(zn
+2
)为0.01并且y(ca
+2
)为0.02时，(a
x
,by)mg
(1-y)-x
o纳米复合材料的制备
[0131]
在反应器中，将62.4g乙酸镁四水合物、0.66g乙酸锌二水合物和1.06g乙酸钙一水合物加入到0.2l的diw中，并搅拌直至完全溶解(第一溶液)。在单独的反应器中，将31.76g碳酸钠溶解在0.8l的diw中(第二溶液)。一旦第二溶液变得均匀，则立即向其中加入第一溶液，同时保持搅拌。立即发生沉淀，在室温下继续再搅拌60分钟。使用真空过滤来过滤所沉淀的固体。将固体用di水洗涤几次，然后过滤。在干燥滤饼之后，将固体用另外的di水洗涤。除去固体，并在40℃的真空烘箱中干燥过夜。所获得的沉淀的质量为30g。
[0132]
从真空烘箱中取出固体并冷却至室温。将固体转移至瓷坩埚中，并在大气压下引入退火炉中，将固体在950℃下加热2小时，得到9.4g纳米材料。
[0133][0134]
其中x＝0.01，y＝0.02
[0135]
纳米复合材料的元素分析使用电感耦合等离子体原子发射光谱(icp-aes)进行。结果示于表3中。
[0136]
表3.对使用na2co3作为有机沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂mgo的icp分析。
[0137]
样品mg(％w/w)zn(％w/w)ca(％w/w)mgo:zn:ca54.471.871.26
[0138]
zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo纳米复合材料的结构和形态通过x射线衍射(图3)、扫描电子显微镜(sem)(图4)和高分辨率透射电子显微镜(hrtem)(图5)进行进一步分析和验证。此处制备的纳米复合材料与前述实施例中制备和描述的纳米复合材料在元素组成和结晶方镁石结构方面一致。
[0139]
如上所述，针对广谱革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌测试了纳米复合材料的杀菌活性。结果示于表4中，并对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌(包括抗生素耐药性菌株)具有强烈杀菌活性。
[0140]
表4.使用na2co3作为沉淀剂制备的zn(ii)和ca(ii)共掺杂的mgo的杀菌活性。
[0141][0142]
鉴于可施用所公开的发明的原理的许多可能的实施例，应当认识到，所示出的实施例仅仅是本发明的优选示例，并且不应当被认为限制本发明的范围。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。因此，我们要求保护落入这些权利要求的范围和实质内的所有内容作为我们的发明。

技术特征：
1.一种共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物，所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物包含掺杂有金属a和b的氧化镁，其中金属a是选自钛、钒、锰、铁、锆、铌、银和锌的过渡金属，并且金属b是选自锂、钠、钾、钙、锶和钡的碱金属或碱土金属，并且其中所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料包含结晶方镁石结构。2.根据权利要求1所述的组合物，其中金属a是钛或锌。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中金属b是钙或锶。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中金属a是锌且金属b是钙。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述共掺杂的氧化镁纳米复合材料具有式(a
x
b
y
)mg
(1-y)-x
o，其中x是金属a与氧化镁的原子比，并且y是金属b与氧化镁的原子比。6.根据权利要求5所述的组合物，其中x在0至约0.1的范围内，并且y在0至约0.1的范围内。7.一种抗微生物或抗肿瘤组合物，所述抗微生物或抗肿瘤组合物包含根据权利要求1至6中任一项所述的共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物。8.一种用于抑制微生物生长和/或消除微生物污染的组合物，所述组合物包含根据权利要求1至6中任一项所述的共掺杂的氧化镁纳米复合材料组合物。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述微生物生长或污染是作为细菌、病毒或真菌的微生物的生长或污染。10.根据权利要求8所述的组合物，所述微生物生长或污染是在表面上或在受试者中。11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述表面是无生命的物体或在受试者上。12.根据权利要求8所述的组合物，其中所述组合物被掺入伤口敷料中或伤口敷料上。13.根据权利要求8所述的组合物，其中所述组合物被掺入织物绷带、纺织品、导管、针或电纺纤维之中或之上。14.根据权利要求9所述的组合物，其中所述微生物对至少一种抗微生物剂具有耐药性。15.根据权利要求9所述的组合物，其中所述细菌是革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌。16.根据权利要求8所述的组合物，其中所述组合物被掺入油漆、塑料或涂料中。17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述涂料是疏水性和/或无水涂料。18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述涂料用于抑制和/或防止金属、玻璃、塑料或陶瓷上的微生物生长。19.一种局部药物组合物，所述局部药物组合物包含有效量的根据权利要求1至6中任一项所述的组合物和至少一种药学上可接受的局部载体、佐剂和媒介物，以用于治疗慢性或急性伤口。20.根据权利要求19所述的局部药物组合物，其中所述慢性或急性伤口是烧伤或割伤。

技术总结
本文描述了用于工业和生物医学应用的具有抗微生物特性的共掺杂的氧化镁纳米复合材料。还描述了用所公开的化合物在生物和无生命表面上抑制微生物和/或消除微生物生长的方法。法。法。


技术研发人员：阿里尔
受保护的技术使用者：纳米索诺公司
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2023/10/15