微生物在我们的生活中起着重要的作用,在食品发酵、能源化工等方面有积极的作用。但在一定程度上,致病菌也导致了许多传染病的产生,食品安全和环境污染等问题层出不穷。层状双金属氢氧化物(LDH)是一种天然的二维材料,已在生物、医药、催化、化工等领域得到广泛的应用。水滑石和药物活性分子可用来制备微纳尺度复合材料,提高了药物的稳定性和有效利用率。溶菌酶(lysozyme)是一种绿色的天然抗菌剂,具有抗菌、抗病毒、促进机体修复的功能。并且因为它可以直接溶解细菌细胞壁,细菌来不及产生反应基质,从而彻底杀死病菌,故溶菌酶不产生耐药性。但是由于酶蛋白的活性容易受温度、酸碱度等环境因素的影响,制约了溶菌酶的应用,同时其抗菌效率有待提升。水滑石作为一种低毒生物相容性好的二维材料载体,其具有较高的比表面积同时表明微纳尺度结构可调,可以作为不同分子和材料的载体。其与溶菌酶的复合,通过对LDH表面结构的调控提升溶菌酶的活性,获得抗菌性能增强的复合抗菌材料。本论文研究内容主要有以下内容:1.二元和三元水滑石-溶菌酶复合物制备及抗菌性能研究:通过调整LDH层间的金属阳离子来调节水滑石的形态,对比二元和三元水滑石对溶菌酶的负载能力,二元金属水滑石和三元金属水滑石由于表面形貌的差异,对微生物的吸附能力不同。研究结构显示三元水滑石能负载更多的溶菌酶,同时相比于等量的溶菌酶复合物具有更好的抗菌性能。在MgA1-LDH、ZnAl-LDH、ZnMgAl-LDH上负载了溶菌酶。对它们的结构和形态进行表征,在细菌的培养基中测试其抗菌性能,并对体外和体内的生物毒性进行评估。在抗革兰氏阴性菌(E.coli)和革兰氏阳性菌(S.aures)的实验中,ZnMgAl-LDH的花簇状结构有粗糙的表面,负载了溶菌酶后,具有良好的抗菌和促进伤口愈合的作用。ZnMgA1-LDH的花簇状结构可以提高溶菌酶的负载量,同时粗糙的表面可以附着更多的细菌,所以lyso@ZnMgAl-LDH的抗菌活性要比二元水滑石的更好。在小鼠伤口愈合的实验中,水滑石-溶菌酶复合材料对抑制细菌生长、促进伤口愈合有显著的作用。将lyso@LDHs通过光固化的方式按一定比例掺杂在高分子薄膜里。通过对照空白的高分子膜和加入抗菌材料的高分子膜的抗菌性能,掺杂了复合抗菌材料的高分子膜具有显著的抗菌性能,为后续复合材料的应用形式提供更多可能。2.三元水滑石-溶菌酶针对多药耐药菌的抗菌性能研究:在三元水滑石实现对溶菌酶抗菌性能提升的基础上,本论文进一步研究了不同金属成分的三元水滑石-溶菌酶复合物的抗菌活性,重点探究了其负载溶菌酶后对多药耐药菌的抗菌活性。制备了 lyso@ZnMgAl-LDH lyso@NiZnAl-LDH,lyso@CuZnAl-LDH 和 lyso@CoZnAl-LDH 四种三元水滑石-溶菌酶复合物。对四种材料的结构进行了表征,对比了对标准菌的抗菌活性,其中lyso@NiZnAl-LDH对多药耐药菌的抗菌性能比较突出。NiZnAl-LDH的花苞状结构负载了大量的溶菌酶,对CRE.coli、MRS.aureus(耐青霉素、氯霉素、头孢克圬、甲氧西林等耐药菌)具有良好的杀菌性能。