CN111335040B - 一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维及其制备方法和应用 - Google Patents

一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维及其制备方法和应用，所述智能纳米纤维是通过在羧基化纤维素纳米纤维基体上化学接枝阶梯式双温度刺激响应和pH响应的聚乙烯亚胺，制备阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维，再与具有近红外刺激响应性的光敏剂复合得到。该智能纳米纤维材料兼具良好的阶梯式双温度、pH和近红外刺激响应性能和抗菌性能。

Description

一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米 纤维及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物质纤维改性技术领域，具体涉及一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维及其制备方法和应用。
背景技术
响应性智能材料具有可切换润湿性智能响应表面，在众多领域如控制药物输送、细胞封装、油/水分离、微流体通道和传感器等具有广泛应用前景。就变化机制而言，表面的润湿性转换可以通过表面化学成分和/或刺激敏感材料的表面形态的可逆变化来实现，以响应相应的外部刺激，例如光照射、温度、pH、溶剂、离子、电场等。目前，研究较多的是单响应材料，其表面的润湿性响应于一种刺激，从而实现超疏水/超亲水，超疏油/超亲油之间的相互转化，对于单响应材料来说很多领域的实际应用会受到限制，所以双响应/多重响应材料的研究就有着举足轻重的意义。但是，在制备多重响应性材料时，不同的刺激和外界的干扰对多重响应性材料的响应性表达会产生巨大的影响，传统的多重响应性材料很难兼具良好的多重响应性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维及其制备方法，该材料兼具良好的阶梯式双温度、pH和近红外刺激响应性能和抗菌性能，应用于药物缓释，可提高药物缓释后期的药物缓释率。
本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维，是通过在羧基化纤维素纳米纤维基体上化学接枝阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，制备阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维，再与具有近红外刺激响应性的光敏剂复合得到；所述的生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的阶梯式双温度响应是具有两个温度阶段的刺激响应性，其低临界溶解温度分别在30-37℃和40-50℃范围；
所述的阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺是由N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分别修饰聚乙烯亚胺后，再按比例混合均匀得到；所述的羧基化纤维素纳米纤维是由生物质纸浆纤维经过高碘酸钠氧化和TEMPO氧化制备得到，羧基化纤维素纳米纤维上具有大量的羧基基团；所述的近红外刺激响应性的光敏剂为吲哚菁绿，其与阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的复合为物理复合。
优选地，所述生物质纸浆纤维为漂白纸浆纤维，纸浆纤维为蔗渣浆纤维、桉木浆纤维、竹浆纤维、马尾松浆纤维、麦草浆纤维中的一种或多种。
所述的生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
S1.双醛纤维的制备：采用高碘酸钠将生物质纸浆纤维的纤维素结构单元的C2和C3上的羟基选择性氧化为醛基，制备双醛纤维；
S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：采用TEMPO试剂将双醛纤维的纤维素结构单元的C2、C3上的醛基和C6上的羟基氧化为羧基，通过控制反应条件来调控氧化程度，制备羧基化纤维素纳米纤维；
S3.阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备：采用N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分别与聚乙烯亚胺发生迈克尔加成反应后，再按比例混合均匀，改性后的聚乙烯亚胺具有阶梯式双温度刺激响应性；
S4.阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备：羧基化纤维素纳米纤维与阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺在高温下发生酰胺化反应；
S5.阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备：阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维与光敏剂混合分散均匀后，离心、冷冻干燥；所述的近红外刺激响应性的光敏剂为吲哚菁绿。
进一步地，所述步骤S1双醛纤维的制备具体操作为：向生物质纸浆纤维中加入邻苯二甲酸氢钾缓冲液，然后加入高碘酸钠，在30～40℃条件下，搅拌反应3.5～4.5h，最后加入乙二醇终止反应，洗涤，干燥，得到双醛纤维；所述生物质纸浆纤维与高碘酸钠的质量比为4:2～3。
进一步地，所述步骤S2羧基化纤维素纳米纤维的制备具体操作为：向双醛纤维中加入磷酸钠缓冲溶液，在55～65℃条件下搅拌均匀，然后加入TEMPO，再加入次氯酸钠溶液，然后加入亚氯酸钠，氧化15～17h，加入乙醇来淬灭，洗涤、干燥，得到羧基化纤维素纳米纤维；所述双醛纤维与TEMPO的质量比为400:6～7。
进一步地，所述步骤S3阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备具体操作为：在55～65℃、磁力搅拌条件下，将浓度为0.15～0.25g/mL的聚乙烯亚胺水溶液按体积比为1:3滴加到浓度为0.03～0.09g/mL的N-异丙基丙烯酰胺水溶液中，反应22～26小时后，用液氮淬灭，得到的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22～26h，然后冷冻干燥得到N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺，通过调控N-异丙基丙烯酰胺的加入量来调控低温段的低临界溶解温度介于30-37℃之间；在55～65℃、磁力搅拌条件下，将浓度为0.06～0.07g/mL的聚乙烯亚胺水溶液按体积比为1:1滴加到浓度为0.05～0.10g/mL的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液中，反应22～26小时后，用液氮淬灭，得到的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22～26h，然后冷冻干燥得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺，通过调控甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入量来调控高温段的低临界溶解温度介于40-50℃之间，将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺和N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺按等质量比例混合，得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺；聚乙烯亚胺的氨基提供pH响应性能和抗菌性能。
进一步地，所述步骤S4阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备具体操作为：将阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺和羧基化纤维素纳米纤维按质量比为1～2.7:1分散在水中，超声处理后，在100℃下反应9～10h，然后离心沉淀，直至上清液为中性，将沉淀冷冻干燥，得到阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维。
进一步地，所述步骤S5阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备具体操作为：将吲哚菁绿和阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维按质量比1～2:10超声分散于水中，室温下搅拌4～5h，离心后冷冻干燥，制得所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维。
所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维应用于药物缓释、抗菌领域。
本发明具有以下有益效果：
⑴本发明制备的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维同时具备优异的双温度/pH/近红外刺激响应性能，其温度刺激响应为阶梯式双温度刺激响应，具备两个明显的温度阶段刺激响应性，且高温阶段的疏水性能可达超疏水性(水接触角大于150°)，具有优异的多重响应性能。解决传统的多重响应性材料很难兼具良好的多重响应性能，且难以达到超疏水的问题。
⑵本发明巧妙的结合阶梯式双温度刺激响应和近红外刺激响应，利用近红外刺激去提高材料的温度(40～50℃)，为温敏的高温阶段(40～50℃)提供温度刺激，为阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维在药物缓释领域的应用提供支撑，提高药物缓释后期的药物缓释率。
⑶本发明在羧基化纳米纤维上接枝阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，是通过纳米纤维的羧基与阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的氨基酰胺化反应进行的，同时N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的C＝C键与聚乙烯亚胺的氨基是通过迈克尔加成反应合成得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，所以本发明对聚乙烯亚胺的氨基反应程度的调控是关键，调控N-异丙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入比例是重要手段，实现对双温度刺激响应的有效调控，其响应的温度阶段分别为30-37℃和40-50℃。所以需要大量实验探索，才能实现可控合成。其中N-异丙基丙烯酰胺的引入越多，其低临界溶解温度(LCST)在30-37℃范围内越低，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯引入越多，其低临界溶解温度(LCST)在40-50℃范围内越低。
具体实施方式
实施例1
S1.双醛纤维的制备：取4g绝干蔗渣浆纤维于锥形瓶中，加入200mL的邻苯二甲酸氢钾缓冲液(0.05M，pH＝3)，再加入2.0g高碘酸钠，用锡纸包裹后30℃条件下，搅拌4.5h，最后加入10mL乙二醇终止反应，将产物抽滤洗涤，干燥，得到双醛纤维。
S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：向2g双醛纤维中加入180mL的磷酸钠缓冲溶液(0.05M，pH＝6.8)，并将悬浮液在500rmp和55℃条件下密封的烧瓶中搅拌，然后加入0.030gTEMPO，再加入1.69M、1.183mL次氯酸钠溶液，最后加入2.1307g亚氯酸钠,氧化17h，加入5mL乙醇来淬灭，洗涤、干燥，得到羧基化纤维素纳米纤维。
S3.阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备：将1.5g聚乙烯亚胺溶于10mL水中，0.9gN-异丙基丙烯酰胺溶于30mL水中。在55℃、磁力搅拌条件下，将10mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL N-异丙基丙烯酰胺水溶液中，反应22小时后，用液氮淬灭。所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22h，然后冷冻干燥得到N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺，通过调控N-异丙基丙烯酰胺的加入量调控低温段的低临界溶解温度(LCST)介于30～37℃之间。将1.8g聚乙烯亚胺溶于30mL水中，1.5g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶于30mL水中，在55℃、磁力搅拌条件下，将30mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液中，反应22小时后，用液氮淬灭，所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22h，然后冷冻干燥得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺，通过调控甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入量调控高温段的低临界溶解温度(LCST)介于40-50℃之间。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺和N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺按等质量比例混合，得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，聚乙烯亚胺的氨基提供pH响应性能和抗菌性能。
S4.阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备：将1.0g阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺与1.0g羧基化生物质纤维分散在25mL水中，超声处理(300W)30min后，在100℃下反应9h，然后离心沉淀(4800r/min，10min)，直至上清液为中性，将沉淀冷冻干燥，得到阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维。
S5.阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备：将1.0mg吲哚菁绿粉末和1.0g阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维超声(300W)分散于30mL水中，室温下搅拌4h，离心后冷冻干燥，制得所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维。
实施例2
S1.双醛纤维的制备：取4g绝干蔗渣浆纤维于锥形瓶中，加入200mL的邻苯二甲酸氢钾缓冲液(0.05M，pH＝3)，再加入2.4g高碘酸钠，用锡纸包裹后35℃条件下，搅拌4h，最后加入10mL乙二醇终止反应，将产物抽滤洗涤，干燥，得到双醛纤维。
S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：向2g双醛纤维中加入180mL的磷酸钠缓冲溶液(0.05M，pH＝6.8)中，并将悬浮液在500rmp和60℃条件下密封的烧瓶中搅拌，然后加入0.032g TEMPO，加入1.69M、1.183mL次氯酸钠溶液，再加入2.1307g亚氯酸钠，氧化16h，加入5mL乙醇来淬灭，洗涤、干燥，得到羧基化纤维素纳米纤维。
S3.阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备：将2.0g聚乙烯亚胺溶于10mL水中，1.8gN-异丙基丙烯酰胺溶于30mL水中。在60℃、磁力搅拌条件下，将10mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL N-异丙基丙烯酰胺水溶液中，反应24小时后，用液氮淬灭。所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析24h，然后冷冻干燥得到N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺，通过调控N-异丙基丙烯酰胺的加入量调控低温段的低临界溶解温度(LCST)介于30～37℃之间。将2.0g聚乙烯亚胺溶于30mL水中，2.4g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶于30mL水中，在60℃、磁力搅拌条件下，将30mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液中，反应24小时后，用液氮淬灭，所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析24h，然后冷冻干燥得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺，通过调控甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入量调控高温段的低临界溶解温度(LCST)介于40-50℃之间。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺和N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺按等质量比例混合，得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，聚乙烯亚胺的氨基提供pH响应性能和抗菌性能。
S4.阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备：将2.0g阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺与1.0g羧基化生物质纤维分散在35mL水中，超声处理(300W)30min后，在100℃下反应9.6h，然后离心沉淀(4800r/min，10min)，直至上清液为中性，将沉淀冷冻干燥，得到阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维。
S5.阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备：将1.5mg吲哚菁绿粉末和1.0g阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维超声(300W)分散于30mL水中，室温下搅拌4.5h，离心后冷冻干燥，制得所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维。
实施例3
S1.双醛纤维的制备：取4g绝干蔗渣浆纤维于锥形瓶中，加入200mL的邻苯二甲酸氢钾缓冲液(0.05M，pH＝3)，再加入3.0g高碘酸钠，用锡纸包裹后40℃条件下，搅拌3.5h，最后加入10mL乙二醇终止反应，将产物抽滤洗涤，干燥，得到双醛纤维。
S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：向2g双醛纤维中加入180mL的磷酸钠缓冲溶液(0.05M，pH＝6.8)中，并将悬浮液在500rmp和65℃条件下密封的烧瓶中搅拌，然后加入0.035g TEMPO，加入1.69M、1.183mL次氯酸钠溶液，再加入2.1307g亚氯酸钠,氧化15h，加入5mL乙醇来淬灭，洗涤、干燥，得到羧基化纤维素纳米纤维。
S3.阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备：将2.5g聚乙烯亚胺溶于10mL水中，2.7gN-异丙基丙烯酰胺溶于30mL水中。在65℃、磁力搅拌条件下，将10mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL N-异丙基丙烯酰胺水溶液中，反应26小时后，用液氮淬灭。所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析26h，然后冷冻干燥得到N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺，通过调控N-异丙基丙烯酰胺的加入量调控低温段的低临界溶解温度(LCST)介于30～37℃之间。将2.1g聚乙烯亚胺溶于30mL水中，3.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶于30mL水中，在65℃、磁力搅拌条件下，将30mL聚乙烯亚胺水溶液滴加到30mL甲基丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液中，反应26小时后，用液氮淬灭，所有获得的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析26h，然后冷冻干燥得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺，通过调控甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入量调控高温段的低临界溶解温度(LCST)介于40-50℃之间。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺和N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺按等质量比例混合，得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺，聚乙烯亚胺的氨基提供pH响应性能和抗菌性能。
S4.阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备：将2.7g阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺与1.0g羧基化生物质纤维分散在50mL水中，超声处理(300W)30min后，在100℃下反应10h，然后离心沉淀(4800r/min，10min)，直至上清液为中性，将沉淀冷冻干燥，得到阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维。
S5.阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备：将2.0mg吲哚菁绿粉末和1.0g阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维超声(300W)分散于30mL水中，室温下搅拌5h，离心后冷冻干燥，制得所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维。
实施例1、2、3所制备的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的性能表征
①将实施例1、2、3制备的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维进行温度、pH和近红外刺激响应性能测试，测试结果均表现出良好的温度、pH和近红外刺激响应性能，材料在25℃条件下表现出亲水性能(水接触角小于25°)，当温度升高至30-37℃时，材料表现出疏水性能(水接触角大于126°)，当温度继续升高至40～50℃时，材料的疏水性能进一步提高(水接触角大于152°)；材料在pH＝1时，材料表现为亲水性能(水接触角小于20°)，在pH＝9时，材料表现为疏水性能(水接触角大于142°)。同时，材料在近红外(808nm)刺激响应下，材料的温度可升至40～50℃。
②将实施例1、2、3制备的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维应用于药物缓释，可实现对阿霉素、喜树碱等药物的运输和缓释，其载药量为200～800mg/g，可实现在酸性条件(pH:1.2～5.0)、37℃条件下，实现24h内药物缓释60％；当在近红外刺激响应下，材料所在微环境的温度升高至40～50℃，进一步促进药物缓释，利用第二阶段的温敏刺激响应，实现36h内95％以上的药物缓释。
③将实施例1、2、3制备的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维进行抗菌性能测试，测试结果均对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率均高于95％。

Claims (5)

1.一种生物质基阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1.双醛纤维的制备：采用高碘酸钠将生物质纸浆纤维的纤维素结构单元的C2和C3上的羟基选择性氧化为醛基，制备双醛纤维；
S2.羧基化纤维素纳米纤维的制备：采用TEMPO试剂将双醛纤维的纤维素结构单元的C2、C3上的醛基和C6上的羟基氧化为羧基，通过控制反应条件来调控氧化程度，制备羧基化纤维素纳米纤维；
S3.阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备：采用N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分别与聚乙烯亚胺发生迈克尔加成反应后，再按比例混合均匀，改性后的聚乙烯亚胺具有阶梯式双温度刺激响应性；
S4.阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备：羧基化纤维素纳米纤维与阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺在高温下发生酰胺化反应；
S5.阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备：阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维与光敏剂混合分散均匀后，离心、冷冻干燥；所述的近红外刺激响应性的光敏剂为吲哚菁绿；
所述步骤S3阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺的制备具体操作为：在55~65℃、磁力搅拌条件下，将浓度为0.15~0.25g/mL的聚乙烯亚胺水溶液按体积比为1:3滴加到浓度为0.03~0.09g/mL的 N-异丙基丙烯酰胺水溶液中，反应22~26小时后，用液氮淬灭，得到的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22~26h，然后冷冻干燥得到N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺，通过调控N-异丙基丙烯酰胺的加入量来调控低温段的低临界溶解温度介于 30-37℃之间；在55~65℃、磁力搅拌条件下，将浓度为0.06~0.07g/mL的聚乙烯亚胺水溶液按体积比为1:1滴加到浓度为0.05~0.10g/mL的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯水溶液中，反应22~26小时后，用液氮淬灭，得到的溶液用MWCO500D透析袋在水中透析22~26h，然后冷冻干燥得到甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺，通过调控甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的加入量来调控高温段的低临界溶解温度介于40-50℃之间，将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯修饰的聚乙烯亚胺和N-异丙基丙烯酰胺修饰的聚乙烯亚胺按等质量比例混合，得到阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺；聚乙烯亚胺的氨基提供pH响应性能和抗菌性能；
所述步骤S4阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维的制备具体操作为：将阶梯式双温度刺激响应的聚乙烯亚胺和羧基化纤维素纳米纤维按质量比为1~2.7:1分散在水中，超声处理后，在100℃下反应9~10h，然后离心沉淀，直至上清液为中性，将沉淀冷冻干燥，得到阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1双醛纤维的制备具体操作为：向生物质纸浆纤维中加入邻苯二甲酸氢钾缓冲液，然后加入高碘酸钠，在30~40℃条件下，搅拌反应3.5~4.5h，最后加入乙二醇终止反应，洗涤，干燥，得到双醛纤维；所述生物质纸浆纤维与高碘酸钠的质量比为4:2~3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2羧基化纤维素纳米纤维的制备具体操作为：向双醛纤维中加入磷酸钠缓冲溶液，在55~65℃条件下搅拌均匀，然后加入TEMPO，再加入次氯酸钠溶液，然后加入亚氯酸钠，氧化15~17h，加入乙醇来淬灭，洗涤、干燥，得到羧基化纤维素纳米纤维；所述双醛纤维与TEMPO的质量比为400:6~7。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备具体操作为：将吲哚菁绿和阶梯式双温度/pH刺激响应性智能纳米纤维按质量比1~2:10超声分散于水中，室温下搅拌4~5h，离心后冷冻干燥，制得所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维。
5.权利要求1~4任一项所述的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维的制备方法制备得到的阶梯式双温度/pH/近红外刺激响应性智能纳米纤维应用于药物缓释、抗菌领域。
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