CN1266195C - 抗菌膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌膜的制备方法，它是利用共价修饰方法，将季铵盐或季磷盐聚合物抗菌剂共价连接到纳米粉体上而得到的纳米抗菌粉体，将纳米粉体抗菌剂配置成含纳米抗菌剂0.01～0.1%浓度的抗菌剂溶液，然后加入到能够成膜的多糖类、蛋白质类、纤维素及其衍生物类、合成高分子类膜材料中，经常规制膜工艺制膜。本发明具有抗菌功效持久、高效、稳定，工艺简单，不改变原有工艺等优点，且形成的抗菌(涂)膜各方面的性能均明显提高。

Description

抗菌膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纳米抗菌(涂)膜的制备方法。
技术背景：
现有抗菌(涂)膜的制备方法一般都是采用有机抗菌剂如有机酸、抗菌肽、生物酶等与膜材料如多糖类、蛋白类、纤维素及其衍生物类、合成高分子等结合，利用不同分子间相互作用形成具有多孔网状结构的抗菌(涂)膜。这类抗菌(涂)膜的问题是，抗菌剂与膜材料的结合不牢固，容易脱离，且抗菌剂易失活、失效而达不到抗菌目的。
发明内容：
本发明的目的是：采用具有抗菌功能基团的纳米粉体，利用纳米粉体的大的比表面积和强吸附性能，使抗菌功能基团附着和镶嵌在膜材料中，从而使膜材料具有广谱抗菌、高效、长效和稳定的抗菌功能。
本发明是这样实现的：利用中国专利申请03117920.7所公开的共价修饰方法，将季铵盐或季磷盐聚合物抗菌剂共价连接到纳米粉体上而得到的纳米抗菌粉体，将纳米抗菌粉体按不同需要，配置成含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度的抗菌剂溶液，然后加入到能够成膜的多糖类、蛋白质类、纤维素及其衍生物类、合成高分子类膜材料中，经常规制膜工艺制膜，或直接在材料表面按常规涂膜工艺涂膜，形成抗菌(涂)膜。
所述的多糖类膜材料是指能够成膜的多糖类如淀粉、葡甘露聚糖、海藻酸盐，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
所述的蛋白质类膜材料是指能够成膜的蛋白质类如明胶、玉米醇溶蛋白、乳清蛋白，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
所述的纤维素及其衍生物类膜材料是指能够成膜的纤维素及其衍生物类如羧甲基纤维素、醋酸纤维素、羟乙基纤维素、微晶纤维素，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
所述的合成高分子类膜材料是指能够成膜的合成高分子类如聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.采用共价结合的季铵盐或季磷盐聚合物抗菌剂，具有广谱抗菌性。利用纳米粉体为抗菌载体，抗菌功效持久、高效、稳定。
2.本发明制备抗菌(涂)膜的方法是膜材料与抗菌粉体以不同比例和浓度均匀混合，经常规制膜工艺或涂膜工艺进行成膜处理，工艺简单，不改变原有工艺，且形成的抗菌(涂)膜各方面的性能均明显提高。
具体实施方式：
本发明的实施例：
1.多糖类抗菌膜的制备：首先制备带抗菌功能基团的纳米粉体，利用二氧化硅纳米颗粒，用中国专利申请03117920.7所公开的方法生成共价连接的季铵盐聚合物抗菌剂纳米粉体。其方法是：纳米颗粒二氧化硅10g，在100ml溶剂氯仿中，与2ml 4-溴丁酰氯在室温下搅拌反应，使纳米材料表面被4-溴丁酰氯活化，将活化后的纳米材料收集，用甲醇溶剂洗涤，然后置于100ml季四戊醇溶剂中，加入10g聚乙烯亚胺和适量氢氧化钾，于90℃温度下搅拌反应，得到聚乙烯亚胺共价连接的纳米颗粒，收集后洗涤数次。再置于100ml季四戊醇中，加入10ml 1-溴己烷和适量的氢氧化钾，90℃温度下反应搅拌，收集后洗涤数次，得到己烷基化的聚乙烯亚胺纳米颗粒，进一步放置于季四戊醇溶剂中，加入10ml碘甲烷，于60℃温度下反应，即可得到具有聚乙烯亚胺的季铵盐抗菌功能基的纳米颗粒。将上述纳米抗菌粉体1mg与魔芋葡甘露聚糖1g充分混合均匀，加入100ml水，调节PH10-12范围，加入成膜助剂，按常规制膜工艺制备得到具有纳米抗菌粉体的葡甘露聚糖抗菌膜。
2.蛋白类抗菌(涂)膜的制备：将上述抗菌纳米粉体100ppm与5％的明胶溶液混合均匀，加入常规的成膜助剂，按常规涂膜工艺进行涂膜，即可得到含纳米抗菌粉体的明胶涂膜，可用于食品的保鲜、防腐。
3.纤维素及其衍生物抗菌膜的制备：将上述纳米抗菌粉体100ppm与用溶剂溶解的5％醋酸纤维素混合均匀，加入常规的成膜助剂，按常规制膜方法制备，得到具有抗菌纳米材料的醋酸纤维素抗菌薄膜。
4.高分子聚合物类抗菌膜：将完全水解的5％的聚乙烯醇溶液，与100ppm上述抗菌纳米粉体混合，加入常规的成膜助剂，按聚乙烯醇制膜工艺进行制膜，可得到具有透明、坚韧、抗撕裂和耐冲击特点的聚乙烯醇抗菌膜。

Claims (5)

1、一种抗菌膜的制备方法，其特征在于：利用已知的共价修饰方法，将季铵盐或季磷盐聚合物抗菌剂共价连接到纳米粉体上而得到的纳米抗菌粉体，将纳米抗菌粉体按不同需要，配置成含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度的抗菌剂溶液，然后加入到能够成膜的多糖类、蛋白质类、纤维素及其衍生物类、合成高分子类膜材料中，经常规制膜工艺制膜，或直接在材料表面按常规涂膜工艺涂膜，形成抗菌膜。
2、根据权利要求1所述的抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述的能够成膜的多糖类是指淀粉、葡甘露聚糖、海藻酸盐，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
3、根据权利要求1所述的抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述的能够成膜的蛋白质类是指明胶、玉米醇溶蛋白、乳清蛋白，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
4、根据权利要求1所述的抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述的能够成膜的纤维素及其衍生物类是指羧甲基纤维素、醋酸纤维素、羟乙基纤维素、微晶纤维素，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
5、根据权利要求1所述的抗菌膜的制备方法，其特征在于：所述的能够成膜的合成高分子类是指聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮，其与纳米抗菌粉体混合为成膜溶液中含纳米抗菌剂0.01～0.1％浓度。
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