李辉1，皮振邦1，李丹2，晏高华3
（1.中国地质大学材料科学与化学工程学院，湖北 武汉430074；2.荆门石油化工总厂设备科，湖北 荆门 48002；3.湖北机电研究设计院理化测试中心，湖北 武汉430021）
中图分类号：R915；Q939.121 文献标志码：A
蒙脱石为2：1层状硅酸盐。具有层纹状结构及非均匀性电荷分布，临床上用作治疗腹泻和消化道溃疡的药物。对商品名为思密达的天然蒙脱石的药理研究表明【1】，它对大肠杆菌、霍乱孤菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和轮状病毒及胆盐都有较好的吸附作用，对细菌毒素有固定作用；研究还表明蒙脱石只吸附、固定表面带有粒编码蛋白（CS31A）的致病性带电病原菌，对表面不带CS31A的正常菌群无固定清除作用。
从化学和矿物学的角度来看，蒙脱石经物理化学方法改性、加工纳米化后，具有更大的比表面积，可大幅度提高吸附能力。中国地质大学材料科学与化学工程学院药研究中心自制的纳米蒙脱石平均粒径为380nm（符合纳米药物的定义），表面能比“思密达”产品高，比表面积是“思密达”产品的3倍，为了提供纳米蒙脱石治疗胃肠道疾病的依据，笔者检测了其对体外培养的大肠杆菌的吸附能力，现将结果报道如下。
1 材料和方法
1.1 材料
菌株：大肠杆菌（Escherichia coli）CCICC AA910097
培养基: 牛肉膏蛋白胨培养基，PH7.0～7.2，121℃灭菌15 min。
纳米蒙脱石样品：由中国地质大学药研中心提供。实验之前均须再次研细并过400目筛。
普通蒙脱石样品，产地湖北
菌悬液的配制：按文献[2]提供的方法将大肠杆菌培养至对数生长期，离心收获的细菌以PBS重悬。
1.2 方法
（1）纳米蒙脱石抑菌试验 在接种了不同稀释度大肠杆菌的平板培养基上，点样蒙脱石和纳米蒙脱石粉末；在培养箱中培养24h，观察细菌生长情况。
（2）纳米蒙脱石与蒙脱石对大肠杆菌吸附作用的对比检测，参照文献[3]的方法进行，略作改进。
取三个大试管，1、2号管分别加入0.01g蒙脱石和纳米蒙脱石，3号管为空白对照。
分别吸5ml重悬细菌液于试管1、2和3，2管振摇15min后，静置6h，各吸上清液100 ul分别按稀释平板法计数，2次得复。据此计算和比较管1、2和3中细菌的浓度。按下式计算蒙脱石对大肠杆菌的吸附率：蒙脱石的吸附率=（1-试验管上层清液中细菌浓度/空白对照管上层清液中细菌浓度）×100%。
（3）不同浓度纳米蒙碚石吸附量对比检测取6个锥形瓶分别加入100ml LB液体培养基，然后加入经灭菌处理的纳米蒙脱石样品，样品量分别为0.1g/100mL、0.2g/100mL、0.4g/100mL、0.6g/100mL、0.8g/100mL、1.0g/100mL，另取1个锥形瓶（6号）加入100mL LB培养基做空白对照，一起灭菌后备用。
分别吸5mL重悬细菌液置于各锥形瓶中，震荡 1 h后，在37℃培养箱中静置培养24 h ，吸取上清液0.1 mL，按稀释平板法计数。
2 试验结果
2.1 抑菌试验结果
在蒙脱石和纳米蒙脱石周轩均未出现抑菌圈，表明纳米化后的蒙脱石和天然蒙脱石一样无明显杀菌和抑菌作用。
2.2 纳米蒙脱石与蒙脱石对大肠杆菌吸附用的对比检测结果
表1结果表明：采用物理、化学方法将蒙脱石改造、加工而成的纳米蒙脱石，其对大肠杆菌的吸附能力已经明显优于普通蒙脱石思密达。
表1纳米蒙脱石与蒙脱石对大肠杆菌对比吸附结果
Table 1 Adsorptive effects of nano-montmorillonite and montmorillonite on E.coli
2.3 不同浓度纳米蒙脱石吸附量对比检测结果
表2结果表明，与普通蒙脱石类似，纳米蒙脱石对细菌的吸附量随用量增加而递增。但当浓度高于0.6g/100mL时，吸附率差别不大。
表2 不同浓度纳米蒙脱石对大肠杆菌吸附量对比检测结果
Table 2 Adsorptive effects of nano-montmorillonite with different concentration on E.coli
3 讨论
利用现代纳米技术改造、加工成纳米蒙脱石材料，蒙脱石的成分基本上没有发生改变（见表3），随着纳米蒙脱石颗粒尺寸的变小，含钛量逐步上升力，但其不会影响纳米蒙脱石在医药领域的应用，医学上已有钛白粉用于药用辅料。
表3 蒙脱石主要化学组成(%)
Table 2 The main composltlon of nano-montmorillonlte and montmorlllonlte(%)
纳米蒙脱石和蒙脱石比表面的分析测定结果表明，纳米蒙脱石比表面积3售于蒙脱石，分别为181.7㎡/g和69.9㎡/g，是导致其吸附能力大幅度提高的重要因素。
影响纳米蒙脱石对细菌吸附性能的因素很多，X射线粉末衍射分析显示，蒙脱石纳米化后发生的层间氢键的结合能力明显减弱，结晶度变差。另据研究表明蒙脱石对细菌吸附作用的大小还与带电量呈负相关。蒙脱石纳米化必然导致其表面电位的改变，这些结构上的变化，都会对其吸附能力产生重要影响。弄清这些影响因素，对于进一步改进工艺，提高纳米蒙脱石的吸附性能，扩大纳米蒙脱石的应用范围具有重要意义。
