CN114874619B - 一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶、制备方法及用途 - Google Patents
一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶、制备方法及用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶、制备方法及用途。该纳米凝胶由纳米氧化纤维素和聚乙烯亚胺发生交联反应得到，平均粒径为5‑500nm。其制备方法主要包括以下步骤：采用60‑80wt％的硫酸水解纤维素，得到纤维素/水分散液。将该纤维素继续用高碘酸钠进行氧化，得到氧化纳米纤维素溶液。将氧化纳米纤维素配成所需浓度并加入乳化剂，同时，将聚乙烯亚胺溶于三氯甲烷中。将含聚乙烯亚胺的三氯甲烷滴加到含氧化纳米纤维素的水相中，采用乳化法制备纳米凝胶。其纳米尺度显著提高了凝胶的杀菌和抗病毒能力，该纳米凝胶可作为抗菌剂和抗病毒剂应用于防治农作物病害菌、水果保鲜、化妆品防腐和免洗杀菌/抗病毒喷雾等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶、制备方法及用途，属于新型抗菌/抗病毒材料开发领域。
背景技术
纤维素是一种很有前途的天然材料，因其具有可回收性、生物相容性、低毒性和表面性质可调等特点而受到广泛关注，然而纤维素不可溶和难以分散的缺陷限制了其应用。纳米凝胶是一类具有纳米尺寸的水凝胶，其有分散性好、可在水中形成稳定胶体溶液等优势。因此，若制备基于纤维素的纳米凝胶，可弥补纤维素的缺陷，从而拓展其应用。已有一些期刊论文和专利制备了基于纤维素的纳米凝胶，可由温敏分子与纤维素合成(ZL202010984274.4)、棕榈酰氯与羧甲基纤维素合成(Hou et al,J Agric FoodChem.2019,19；6700-6707)等，实现抗菌或载药等用途。
聚乙烯亚胺(PEI)是带正电荷的脂肪族聚合物，含1:2:1的伯、仲和叔氨基，其聚合物主链的每三个原子中就有一个是可以质子化的氨基氮。PEI被用作杀菌涂层材料(Klibanov et al,Biotechnol Prog,2010,22:584-589)，通过调节链长和季铵化等方式，获得强力而持久的杀菌作用，可杀死多种病原体、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌以及真菌。此外，支化或线性的N，N-十二烷基甲基PEI涂层还可将甲型流感病毒(H3N2，H1N1)的浓度降低至少10000倍，5分钟后就100％的灭活了病毒(Haldar et al,Proceedings of theNational Academy of Sciences2006:103,17667-17671.)。然而，游离PEI的细胞毒性比较大，不适合直接用于人体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶、制备方法及其用途。本发明将PEI和纤维素复合制备一种稳定的纳米凝胶，其保留了PEI的杀菌和抗病毒作用，且效果优于非纳米尺度且材料相同的水凝胶；同时，纳米凝胶几乎没有细胞毒性，因此对人体较为安全，可用作农作物抗菌剂、水果保鲜剂、日化品防腐剂和免洗手抗菌/抗病毒喷雾。
本发明采用的技术方案为：
一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶，所述聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶是纳米氧化纤维素和聚乙烯亚胺交联得到的水凝胶，平均粒径为5-500nm。
一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维素水解溶液的制备：采用60-80％wt的硫酸以10:1的质量比水解纤维素，搅拌至溶液透明，加入十倍体积的水停止反应，通过反复离心洗去多余的硫酸，收集其中固体物质获得水解纤维素。
(2)氧化纳米纤维素溶液的制备：在配制的质量分数为5-10％的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素。
(3)纳米凝胶的制备：将0.1-5重量份氧化纳米纤维素溶于100重量份水，并加入0.5-3重量份乳化剂混合获得水相；将与氧化纳米纤维素质量比为2:1-1:2的PEI溶于14-75重量份三氯甲烷中，并缓慢滴加到水相中。超声0.5-2小时后，加入0.1-5重量份硼氢化钠作为稳定剂，搅拌反应2-12小时。
(4)反应后的乳液离心去除大分子碎片，旋蒸除去三氯甲烷，透析去除其他杂质得到纳米凝胶溶液。
上述制备方法的技术原理：首先通过纤维素氧化和水解条件的控制，获得纳米尺度的氧化纤维素，其醛基和聚乙烯亚胺中的氨基发生席夫碱反应，生成碳氮双键，从而得到纳米尺度的凝胶。氧化纤维素达到纳米尺度是生成纳米凝胶的先决条件。再以吐温-80、十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠或鼠李糖脂的一种或几种作为乳化剂，以氧化纳米纤维素水溶液为水相，以聚乙烯亚胺的三氯甲烷溶液为油相，采用乳液聚合法制备纳米凝胶，并加入硼氢化钠将不稳定的碳氮双键还原成稳定的碳氮单键，提高纳米凝胶的稳定性。
进一步地，所述在配制的质量分数为5-10％的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素的反应条件为：
反应时间1-7h、pH为3-7、加入的高碘酸钠与水解纤维素的质量比0.5：1-5:1。
进一步地，所述在配制的质量分数为5-10％的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素的反应条件为：
反应时间3-5h，pH为4-6，加入的高碘酸钠与水解纤维素的质量比1:1-2:1。
进一步地，所述聚乙烯亚胺的分子量为10000-70000Da。
一种上述的聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的用途，包括：
a.作为农作物病害菌防治药物；
b.作为水果保鲜剂；
c.作为免洗杀菌/抗病毒喷雾；
d.作为日化防腐剂。
进一步地，所述作为免洗杀菌/抗病毒喷雾的用途中，病毒为甲型流感病毒。
进一步地，作为农作物病害菌防治药物的用途中，农作物病害菌包括水稻稻瘟病菌(Magnaporthegrisea)和/或瓜类蔓枯病菌(Mycosphaerella melonis)。
本发明的有益效果是，根据本发明所制备的纳米凝胶，平均粒径为5-500nm。其作为纳米颗粒具有高比表面积和小体积，因此对细菌和病毒的杀灭作用高于相同材料的微米尺度水凝胶，从而体现了纳米凝胶的优势。此外，由于纳米凝胶固定了游离的PEI，因此其避免了PEI的细胞毒性，体现了对人体的安全性，从而可以用于水果保鲜、日化品防腐和免洗杀菌/抗病毒喷雾等与人体直接接触的领域。
附图说明
图1为聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶制备条件(A反应时间，B氧化纳米纤维素与PEI的质量比)与产率的关系。
图2为聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶溶液及丁达尔现象照片。
图3为聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的粒径分布(A)以及红外光谱图(B)。
图4为纳米凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(金葡菌)的生长抑制率曲线。
图5为纳米凝胶对黑曲霉生长的抑制情况。
具体实施方式
实施例1：聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备
称取20g纤维素，加入200ml的60wt％硫酸，反应40分钟后，加入十倍体积的水停止反应，通过反复离心洗去多余的硫酸，烘干得到水解纤维素12.5g。将水解纤维素全部悬浮于200ml的水中，加入18.75g的高碘酸钠，调pH为6，反应3小时，加入5ml乙二醇终止反应。随后，离心除去未氧化的大分子纤维，采用截留分子量为600Da的透析袋透析，冻干得到氧化纳米纤维素9.1g。
水相的制备：将冻干后的1g氧化纳米纤维素溶于100ml水中，调节pH至6。加入0.5g吐温-80作为乳化剂。
油相的制备：在10ml三氯甲烷中分别加入0.5、0.75、1、1.5、2g分子量为10000的PEI，使氧化纤维素与其的质量比为2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2。
将三氯甲烷相缓慢滴加到水相中，超声2小时，转移到磁力搅拌器中，调节溶液pH至8，加入硼氢化钠1g，反应12小时。反应结束后，将上述乳液4000rpm离心去除大分子碎片，旋蒸除去三氯甲烷，并用截留分子量600Da的透析袋去除其他杂质，得到纳米凝胶溶液。
反应产率如图1所示。可知该反应在6小时即可达到平衡，而氧化纳米纤维素：PEI质量比为1:1时，纳米凝胶的产率最高，可达到70％。对反应时间6h，氧化纳米纤维素：PEI质量比为1:1时得到的纳米凝胶进行表征。从图2可见，纳米凝胶水溶液清澈透明并具有光散射的丁达尔现象，初步说明其具有纳米尺度的粒径。进一步对纳米凝胶进行粒径和红外表征，如图3所示。可见纳米凝胶的平均粒径在200nm左右，其在1670cm-1处有吸收峰，为PEI中亚氨基与氧化纳米纤维素中醛基反应生成的C＝N所在位置，而1050cm-1处的吸收峰则则说明C-N单键的形成，证明两者发生了反应。
将制得的纳米凝胶置于室温保存1个月，其粒径保持不变，说明经过硼氢化钠处理后的纳米凝胶具有良好的稳定性。
实施例2：聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备
反应时间选择6小时，氧化纳米纤维素和PEI的质量比为1:1，选用十二烷基硫酸钠作为乳化剂，所用量为0.5g，其余条件同实施例1。对所得产物进行纳米粒度分析，测得纳米凝胶的平均粒径为500nm左右。
实施例3：聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备
反应时间选择6小时，氧化纳米纤维素和PEI的质量比为1:1，选用鼠李糖脂作为乳化剂，所用量为3g，其余条件同实施例1。对所得产物进行纳米粒度分析，测得纳米凝胶的平均粒径为5nm左右。
实施例4：聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备
将实施例1中得到的水解纤维素10g悬浮于200ml的水中，加入5g的高碘酸钠，调pH为7，反应3小时，加入5ml乙二醇终止反应。随后，离心除去未氧化的大分子纤维，采用截留分子量为600Da的透析袋透析，冻干得到氧化纳米纤维素8.0g。
水相的制备：将冻干后的5g氧化纳米纤维素溶于100ml水中，调节pH至6。加入0.5g吐温-80作为乳化剂。
油相的制备：在50ml三氯甲烷中加入5g分子量为10000的PEI。
将三氯甲烷相缓慢滴加到水相中，超声0.5小时，转移到磁力搅拌器中，调节溶液pH至8，加入硼氢化钠5g，反应12小时。反应结束后，将上述乳液4000rpm离心去除大分子碎片，旋蒸除去三氯甲烷，并用截留分子量600Da的透析袋去除其他杂质，得到纳米凝胶溶液，纳米凝胶的平均粒径为100nm左右。
实施例5：聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备
将实施例1中得到的水解纤维素10g悬浮于100ml的水中，加入50g的高碘酸钠，调pH为3，反应1小时，加入5ml乙二醇终止反应。随后，离心除去未氧化的大分子纤维，采用截留分子量为600Da的透析袋透析，冻干得到氧化纳米纤维素6.5g。
水相的制备：将冻干后的0.1g氧化纳米纤维素溶于100ml水中，调节pH至6。加入0.5g吐温-80作为乳化剂。
油相的制备：在50ml三氯甲烷中加入0.1g分子量为10000的PEI。
将三氯甲烷相缓慢滴加到水相中，超声1小时，转移到磁力搅拌器中，调节溶液pH至8，加入硼氢化钠0.1g，反应2小时。反应结束后，将上述乳液4000rpm离心去除大分子碎片，旋蒸除去三氯甲烷，并用截留分子量600Da的透析袋去除其他杂质，得到纳米凝胶溶液，纳米凝胶的平均粒径为50nm左右。
实施例6：纳米凝胶的杀死细菌的效果
采用微量肉汤稀释法测定纳米凝胶(实施例1制备，平均粒径200nm)对大肠杆菌(E.coli，购自ATCC)和金黄色葡萄球菌(S.aureus，购自ATCC)的最小抑菌浓度(MIC)。将两种细菌菌液的浓度稀释至106CFU/ml，在96孔板各孔先加入LB培养基100μl，在第一排的第一孔加入8mg/mL的纳米凝胶溶液100μl，然后采用二倍法稀释。即第一孔中溶液用移液枪充分吹打，然后吸取100μl加入第二孔，再充分吹打吸取100μl加入第三孔，照此重复至最后一孔；再在每一孔中加入菌液100μl，每组设置3个平行。将96孔板放入37℃恒温培养箱16小时后，用酶标仪测量OD600处的吸光度。
结果如图4所示，纳米凝胶能完全抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，其最小抑菌浓度(MIC)在0.125mg/ml左右。而相同组成但粒径为2-3μm的微凝胶(将配制的氧化纳米纤维素水溶液与聚乙烯亚胺溶液混合，反应制得水凝胶，并用高速匀浆机打碎)，对大肠杆菌的MIC为1.6mg/ml，对金黄色葡萄球菌的MIC为0.8mg/ml。可见在化学组成相同的情况下，纳米尺度的凝胶抗菌效果远高于微米尺度的凝胶。
实施例7：纳米凝胶对黑曲霉生长的抑制作用
在PDA培养基中加入纳米凝胶溶液，配置成含2、1和0.5g/L纳米凝胶(实施例1制备，平均粒径200nm)的培养基，设置不加纳米凝胶的对照组。在培养基中间用打孔器植入直径为5mm黑曲霉(Aspergillus niger，购自ATCC)菌落，置于28℃的培养箱中培养，并记录菌落直径。
结果如图5所示，第3天时空白对照组中黑曲霉菌落几乎长满整块平板，此时纳米凝胶组的菌落直径都比较小，第5天对照组中黑曲霉菌落完整的长满平板时，纳米凝胶组中菌落直径仍然很小，说明纳米凝胶能抑制黑曲霉的生长。各组菌落直径的变化如表1所示。可见在对照组长满整个平板时，浓度为0.5、1和2g/L纳米凝胶对黑曲霉的生长抑制率分别为80％、93％和98％。
表1纳米凝胶浓度与黑曲霉菌落直径的关系
实施例8：纳米凝胶的细胞毒性评价
采用人成纤维细胞与人脐静脉血管内皮细胞(购自ATCC)测试纳米凝胶对哺乳动物细胞的毒性。首先将两种细胞稀释到105个/ml后，分别加入24孔板中，经过24小时贴壁生长后，更换成含2mg/ml纳米凝胶(实施例1制备，平均粒径200nm)，2mg/ml氧化纳米纤维素以及2mg/ml PEI(10000kDa)的培养基，同时设置不加任何药剂的空白对照组，每组进行三次平行实验。48小时后通过噻唑兰(MTT)法检测细胞相对活率，以空白对照组的细胞活率为100％，计算实验组与对照组吸光度的比值得到细胞相对活率。结果如表2所示：
表2纳米凝胶的细胞毒性测试
可见，PEI的细胞毒性大，能造成大部分细胞死亡。而纳米凝胶中，PEI被固定化，因此细胞毒性大大降低。可见，纳米凝胶的人体安全性高于游离的PEI。
实施例9：纳米凝胶作水果保鲜防腐喷雾性能测试
挑选大小相近无明显外伤的小番茄60个，用75％乙醇喷洒表面，待自然风干后，分成3组(每组20个)：实验组共喷洒107CFU/ml的链格孢菌(Alternaria，购自ATCC)孢子溶液3ml，自然风干后喷洒3ml 0.5mg/ml的纳米凝胶溶液(实施例3所制备)；阳性对照组仅喷洒107CFU/ml链格孢菌孢子溶液3ml，阴性对照组喷洒3ml无菌水，将每个小番茄单独置于保鲜盒中并互相隔离，放置在37℃培养箱中，每天记录腐烂个数。采用同样步骤对草莓进行保鲜实验，所用菌种为腐霉菌(Pythium sp，购自ATCC)。结果如表3和表4所示。
表3.小番茄腐烂个数
表4.草莓腐烂个数
由结果可知接种了链格孢菌的阳性对照组在第一天就开始腐烂，第四天时全部腐烂，实验组中前四天无腐烂的小番茄，第五天也仅两个出现腐烂，说明纳米凝胶溶液对小番茄有显著的防腐效果。同样的，草莓组的结果也证明了喷洒纳米凝胶能延迟腐烂，达到水果保鲜的目的。
实施例10：纳米凝胶作免洗手喷雾性能测试
随机招募80名志愿者进行洗手喷雾性能测试。其中20名志愿者作为阳性对照组：志愿者均匀搓擦双手后，用无菌水润湿的棉签均匀涂擦十根手指，并将棉签插入装有10ml无菌水的试管中，充分震荡，取1ml稀释104倍后涂覆在LB培养基平板上，37℃培养24h后，计算菌落数。将另外60人随机分为三组，每组20人，配置浓度为2mg/ml的纳米凝胶溶液(实施例1制备，平均粒径200nm)，每只手均匀喷洒1ml溶液，揉搓0.5、1和2分钟后，用无菌水润湿的棉签均匀涂擦十根手指，并将棉签插入装有10ml无菌水的试管中，后续同阳性对照组的操作。通过两者比值计算杀菌率。结果如表5所示：
表5.纳米凝胶作免洗手喷雾的效果
可见，纳米凝胶可有效杀死手部细菌，处理两分钟后杀菌率达100％。由于纳米凝胶是水溶液，不会带来乙醇喷雾类似的皮肤干燥等不适感，志愿者反馈的使用体验较好。
实施例11：纳米凝胶对流感病毒的杀灭效果测试
委托具有资质的实验室进行流感病毒杀灭测试。具体方法如下：在载玻片上喷0.2ml浓度为2mg/ml纳米凝胶(实施例3所制备)溶液，干燥后放入培养皿中，滴加10μl含有105pfu/ml H1N1病毒的PBS，并在37℃下温育10、20和30分钟。用2ml PBS彻底冲洗后，进行MDCK细胞的空斑试验，每孔加入2ml菌斑培养基，37℃孵育3天。去除琼脂覆盖层后，用甲醛固定细胞，染色并计数斑块，结果如表6所示。可见，纳米凝胶可有效杀灭流感病毒H1N1，处理20分钟即可达到100％杀灭。
表6.纳米凝胶对流感病毒H1N1的杀灭效果
实施例12：纳米凝胶与化妆品霜膏复配的防腐作用评价
化妆品霜膏(每100g)配方如下：硬脂酸14g、单硬脂酸甘油酯1g、甘油12g、氢氧化钾0.56g、水72.44g；将上述物质共混后灭菌，待冷却后再添加纳米凝胶溶液(实施例1制备，平均粒径200nm)，最终的凝胶在复配完成的霜膏中含量为0.4％(w/w)，同时设置仅添加等量无菌水的空白对照组。
将霜膏倒入直径为9cm的平板中，盖上盖板后取出超净台放于室温下保存，每30天观察一次霜膏变质情况，并测定霜膏内细菌含量。未添加防腐剂的霜膏组放置一个月后已经明显长出了直径较小的菌落，60天时菌落直径扩大，至90天时霜膏的表面长满了菌落，而添加纳米凝胶的霜膏组经过三个月放置后没有长出肉眼可见的菌落。根据国标GB/T7918.2-87对化妆品微生物检验标准方法，对霜膏总菌落数进行了计数，结果如表7所示。可见，没有防腐剂的膏状化妆品菌落生长速度极快，而纳米凝胶可以有效抑制菌落生长，保质期可达三个月以上。
表7霜膏中的菌落计数
实施例13：纳米凝胶对稻瘟病菌和蔓枯菌的抑制效果
配制PDA培养基，高温灭菌。待灭菌后的PDA培养基冷却到50-60℃，加入实施例4中制备的纳米凝胶溶液，调整凝胶浓度为0.1、0.05和0.025g/L。用灭菌刀片分别切割含有蔓枯菌(Mycosphaerella melonis，购自ATCC)、稻瘟病菌(Magnaporthegrisea，购自ATCC)的培养基，将含有菌丝的培养基小方块置于混有复合凝胶的培养基上，置于28℃恒温培养箱中培养7-14天。
结果如表8和表9所示，三种浓度的纳米凝胶均能几乎完全抑制蔓枯菌的生长，而0.1和0.05g/L两个浓度的凝胶能几乎完全抑制稻瘟病菌的生长。
表8蔓枯菌的菌落直径
表9稻瘟病菌的菌落直径
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法把所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶，其特征在于，所述聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶是氧化纳米纤维素和聚乙烯亚胺交联得到的水凝胶，制备方法如下：
将纤维素按质量分数为10%投入到硫酸溶液中水解，搅拌至溶液透明，收集其中固体物质获得水解纤维素；在配制的质量分数为5-10%的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素；所述硫酸溶液的硫酸质量分数为60~80%；
将0.1-5 重量份氧化纳米纤维素溶于100 重量份水，并加入0.5-3 重量份乳化剂混合获得水相；将与氧化纳米纤维素质量比为2:1-1:2的聚乙烯亚胺溶于14-75重量份三氯甲烷得三氯甲烷溶液；将三氯甲烷溶液缓慢滴加到水相中，超声0.5-2小时后，加入0.1-5 重量份硼氢化钠作为稳定剂，搅拌反应2-12小时；
反应结束后去除碎片、三氯甲烷和杂质，得到聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶；
所述乳化剂为吐温-80、十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和鼠李糖脂的一种或几种；
所述在配制的质量分数为5-10%的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素的反应条件为：
反应时间1-7 h、pH为3-7、加入的高碘酸钠与水解纤维素的质量比 0.5：1-5:1；
所述聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的平均粒径为5-500 nm。
2.一种聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将纤维素按质量分数为10%投入到硫酸溶液中水解，搅拌至溶液透明，收集其中固体物质获得水解纤维素；在配制的质量分数为5-10%的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素；所述硫酸溶液的硫酸质量分数为60~80%；
将0.1-5 重量份氧化纳米纤维素溶于100 重量份水，并加入0.5-3 重量份乳化剂混合获得水相；将与氧化纳米纤维素质量比为2:1-1:2的聚乙烯亚胺溶于14-75重量份三氯甲烷得三氯甲烷溶液；将三氯甲烷溶液缓慢滴加到水相中，超声0.5-2小时后，加入0.1-5 重量份硼氢化钠作为稳定剂，搅拌反应2-12小时；
反应结束后去除碎片、三氯甲烷和杂质，得到聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶；
所述乳化剂为吐温-80、十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、十二烷基苯磺酸钠和鼠李糖脂的一种或几种；
所述在配制的质量分数为5-10%的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素的反应条件为：
反应时间1-7 h、pH为3-7、加入的高碘酸钠与水解纤维素的质量比 0.5：1-5:1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述在配制的质量分数为5-10%的水解纤维素水溶液中加入高碘酸钠氧化反应制得氧化纳米纤维素的反应条件为：
反应时间3-5 h，pH为 4-6，加入的高碘酸钠与水解纤维素的质量比1:1-2:1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子量为10000-70000Da。
5.一种权利要求1所述的聚乙烯亚胺/氧化纤维素纳米凝胶的用途，其特征在于，包括：
a. 制备农作物病害菌防治药物；
b. 制备水果保鲜剂；
c. 制备免洗杀菌/抗病毒喷雾；
d.制备日化防腐剂。
6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述制备免洗杀菌/抗病毒喷雾的用途中，病毒为甲型流感病毒。
7.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，制备农作物病害菌防治药物的用途中，农作物病害菌包括水稻稻瘟病菌Magnaporthegrisea和/或瓜类蔓枯病菌Mycosphaerellamelonis。
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