KR20210121403A - HUMIDITY AND pH SENSITIVE SELF-HEALING ANTIMICROBIAL NANOCAUSULES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF - Google Patents

HUMIDITY AND pH SENSITIVE SELF-HEALING ANTIMICROBIAL NANOCAUSULES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF Download PDF

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Abstract

In an aspect of the present invention, provided is an antibacterial nano capsule which comprises a core; a ligand brush formed on at least a part of a surface of the core; and an antibacterial agent captured in the ligand brush, wherein the antibacterial agent is emitted in a condition of 40 to 100% of humidity and pH 5 to 7.

Description

습도 및 pH 민감형 항균 나노 캡슐 및 그 제조방법{HUMIDITY AND pH SENSITIVE SELF-HEALING ANTIMICROBIAL NANOCAUSULES AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Humidity and pH-sensitive antibacterial nanocapsules and manufacturing method thereof

본 발명은 항균성이 우수하고 습도 및 pH에 민감하여 자기 치유가 가능한 항균 나노 캡슐 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial nanocapsule capable of self-healing because it has excellent antibacterial properties and is sensitive to humidity and pH, and a method for manufacturing the same.

항균제는 악취뿐만 아니라 전염성 질병을 일으키는 미생물의 비활성화를 목적으로 사용되고 있다. 이러한 미생물의 비활성화를 위해 수많은 항균제가 개발되고 있으며, 상기 항균제의 형태는 스프레이형, 패치형, 필름형으로 다양하게 이용되고 있다. 다만, 이러한 형태의 항균제는 단일성 혹은 일회성 효과에 불과하여 지속적인 항균 효과가 유지되지 않는 문제점이 있다.Antibacterial agents are used for the purpose of inactivating microorganisms that cause not only bad odors but also infectious diseases. Numerous antibacterial agents have been developed for inactivation of these microorganisms, and the form of the antibacterial agent is variously used as a spray type, a patch type, and a film type. However, since this type of antibacterial agent has only a single or one-time effect, there is a problem in that the continuous antibacterial effect is not maintained.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 캡슐 내에 항균 물질을 담지한 나노 캡슐 형태의 항균제가 제안되어, 보호용품, 방호복 등의 특수 텍스타일 제품이나 의료용품, 특수 포장재 등에 적용되고 있으나, 기존 나노 캡슐은 다공성 캡슐이나 비드 형태를 사용하여 상시 방출되는 시스템으로, 캡슐의 방출 기간을 조절할 수 없어, 일단 방출이 시작되면 제어가 불가능하다. 이러한 기존 나노 캡슐은 항균 물질의 낭비가 용이하고, 그 수명도 약 6개월 정도로 단기간 내에 소진되는 문제점이 존재한다.In order to solve this problem, an antibacterial agent in the form of a nanocapsule carrying an antibacterial substance in a capsule has been proposed and applied to special textile products such as protective products and protective clothing, medical supplies, and special packaging materials. However, the existing nanocapsules are porous capsules It is a constant release system using a bead form, and the release period of the capsule cannot be controlled, so once the release starts, it is impossible to control. These existing nanocapsules have a problem in that the antibacterial material is easily wasted, and the lifespan thereof is consumed within a short period of about 6 months.

한편, 박테리아, 대장균, 곰팡이류는 pH 1~9 조건에서 생존이 가능하지만 pH 6~7에서 가장 증식이 활발하여, 상시 방출되는 기존 나노 캡슐 시스템으로는 적절한 시기를 놓쳐 항균성이 현저하게 저하될 수 있다.On the other hand, bacteria, Escherichia coli, and fungi can survive in conditions of pH 1 to 9, but they proliferate the most at pH 6 to 7, and the conventional nanocapsule system that is constantly released may miss an appropriate time and significantly reduce antibacterial properties. .

이에 특정 조건, 특히, 박테리아, 대장균 등의 증식이 활발한 환경에서 반응하여 항균 물질의 방출을 조절할 수 있는 나노 캡슐의 기술 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to develop a technology for nanocapsules capable of controlling the release of antibacterial substances by responding to specific conditions, in particular, in an environment in which the proliferation of bacteria, E. coli, etc. is active.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 특정 조건에서 항균 물질의 방출 및 방출 억제 조절이 가능하여 수명 특성이 우수하고, 항균성이 우수한 항균 나노 캡슐 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to control the release and suppression of the release of antibacterial substances under specific conditions, so that the lifespan characteristics are excellent, and the antibacterial nanocapsules having excellent antibacterial properties and a method for manufacturing the same is to provide

본 발명의 일 측면은 코어; 상기 코어 표면 중 적어도 일부에 형성된 리간드 브러시; 및 상기 리간드 브러시에 포획된 항균제를 포함하고, 상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐을 제공한다.One aspect of the present invention is a core; a ligand brush formed on at least a portion of the surface of the core; and an antibacterial agent captured by the ligand brush, wherein the antibacterial agent provides an antibacterial nanocapsule that is released under conditions of 45-100% humidity and pH 5-7.

일 실시예에 있어서, 상기 리간드 브러시는 상기 코어에 실란계 화합물을 결합시킨 후 아크릴계 화합물을 반응시킬 수 있다.In an embodiment, the ligand brush may react the acrylic compound after bonding the silane compound to the core.

일 실시예에 있어서, 상기 실란계 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트(3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(글리시독시)트리메톡시실란(3-(Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, GPS), 3-(메르캅토프로필)트리메톡시실란(3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MCPS) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다.In one embodiment, the silane-based compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(glycidoxy)trimethoxysilane (3-(Glycidyloxypropyl) ) may be one selected from the group consisting of trimethoxysilane, GPS), 3-(mercaptopropyl) trimethoxysilane (3-(mercaptopropyl) trimethoxysilane, MCPS), and a mixture of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 아크릴계 화합물은 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다.In one embodiment, the acrylic compound is acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylic It may be one selected from the group consisting of rate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl acrylate, polyethyl methacrylate, and a mixture of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 항균제는 트리클로산(Triclosan)일 수 있다.In one embodiment, the antibacterial agent may be triclosan (Triclosan).

일 실시예에 있어서, 상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경은 300~1,000㎚일 수 있다.In one embodiment, the average particle diameter of the antibacterial nanocapsules may be 300 ~ 1,000㎚.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또다른 일 측면은, (a) 실리카(SiO2) 전구체를 포함하는 수용액을 반응시켜 실리카 코어 지지체를 제조하는 단계; (b) 상기 실리카 코어 지지체에 실란계 화합물을 투입하여 반응시키는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 생성물에 아크릴계 화합물을 투입하고 반응시켜 리간드 브러시를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 리간드 브러시에 항균제를 포획하는 단계;를 포함하고, 상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐의 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, another aspect of the present invention, (a) preparing a silica core support by reacting an aqueous solution containing a silica (SiO 2 ) precursor; (b) reacting by adding a silane-based compound to the silica core support; (c) adding an acrylic compound to the product of step (b) and reacting to form a ligand brush; And (d) capturing the antibacterial agent in the ligand brush; includes, wherein the antibacterial agent provides a method of manufacturing antibacterial nanocapsules that are released under the conditions of a humidity of 45-100% and a pH of 5-7.

일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계의 공정 온도는 40~60℃일 수 있다.In one embodiment, the process temperature of step (a) may be 40 ~ 60 ℃.

일 실시예에 있어서, 상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경은 300~1,000㎚일 수 있다.In one embodiment, the average particle diameter of the antibacterial nanocapsules may be 300 ~ 1,000㎚.

본 발명의 일 측면에 따른 자기 치유가 가능한 항균 나노 캡슐 및 그 제조방법은, 코어 상에 리간드 브러시를 형성하고 상기 리간드 브러시에 포획된 음이온성 항균제가 특정 범위의 습도 및 pH 조건에서 방출되고, 상기 범위를 벗어나게 되면 본래 형태로 자기 치유됨으로써 항균 수명이 연장될 수 있고, 특정 범위, 즉, 박테리아, 대장균 등의 증식이 활발한 환경 조건에서 선택적으로 항균 물질을 방출할 수 있어, 항균 작용을 정확하고 효과적으로 향상시킬 수 있다.The self-healing antibacterial nanocapsule and its manufacturing method according to an aspect of the present invention include forming a ligand brush on a core and releasing the anionic antibacterial agent captured by the ligand brush under a specific range of humidity and pH conditions, If it is out of the range, the antibacterial life can be extended by self-healing to its original form, and the antibacterial substance can be selectively released in a specific range, that is, under environmental conditions where the proliferation of bacteria, E. coli, etc. is active, so that the antibacterial action can be accurately and effectively can be improved

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 항균 나노 캡슐의 pH에 따른 방출 메커니즘을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 나노 캡슐의 제조방법 및 습도/pH 조건에 따른 항균 나노 캡슐의 방출 및 억제 메커니즘을 도식화한 것이다.
도 3은 제조 온도 변화에 따른 NC@SiO2지지체의 SEM 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NC@SiO2 지지체, NC@SiO2-MPS 중간체 및 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 XPS 및 XRD 분석 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2 지지체의 TEM, SEM, EDS 이미지 및 BET 분석 그래프이고, NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 SEM 및 EDS 이미지이다.
도 7은 항균제를 포함하지 않은 NC@SiO2-g-MAA 및 항균제가 포획된 NC@SiO2-g-MAA 항균 나노 캡슐의 항균제 방출 전과 방출 후를 FT-IR 분석한 결과이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA 항균 나노 캡슐을 pH 4 및 pH 6조건에서의 UV-Vis 측정한 결과 그래프이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA 항균 나노 캡슐의 항균 특성 평가 결과이다.
1 is a schematic view of the release mechanism according to the pH of the antibacterial nanocapsule according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of the release and suppression mechanism of the antibacterial nanocapsules according to the manufacturing method and humidity / pH conditions of the antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention.
3 is a SEM image of the NC@SiO 2 support according to the manufacturing temperature change.
4 is a SEM image of NC@SiO 2 support, NC@SiO 2 -MPS intermediate, and NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules according to an embodiment of the present invention.
5 is an XPS and XRD analysis graph of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules according to an embodiment of the present invention.
6 is a TEM, SEM, EDS image and BET analysis graph of the NC@SiO 2 support according to an embodiment of the present invention, and is an SEM and EDS image of the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsule.
Figure 7 shows the result of the antimicrobial agent that does not contain NC @ SiO 2 -g-MAA and the antibacterial agent is trapped NC @ SiO 2 -g-MAA antibacterial agent release before and after the release of the antimicrobial nanocapsules analysis FT-IR.
8 is a graph showing the UV-Vis measurement results of NC@SiO 2 -g-MAA antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention under pH 4 and pH 6 conditions.
9 is a result of evaluation of antibacterial properties of NC@SiO 2 -g-MAA antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another member interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.When a range of numerical values is recited herein, the values have the precision of the significant figures provided in accordance with the standard rules in chemistry for significant figures, unless the specific range is otherwise stated. For example, 10 includes the range of 5.0 to 14.9 and the number 10.0 includes the range of 9.50 to 10.49.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 측면은, 코어; 상기 코어 표면 중 적어도 일부에 형성된 리간드 브러시; 및 상기 리간드 브러시에 포획된 항균제를 포함하고, 상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐을 제공한다.One aspect of the present invention, the core; a ligand brush formed on at least a portion of the surface of the core; and an antibacterial agent captured by the ligand brush, wherein the antibacterial agent provides an antibacterial nanocapsule that is released under conditions of 45-100% humidity and pH 5-7.

종래 항균 나노 캡슐은 항균 물질의 방출이 시작되면 항균 물질의 방출이 종료될 시점까지 지속되어 항균 물질의 방출을 제어할 수 없어 수명 특성 및 항균 효율이 저하되는 문제점이 있다.Conventional antibacterial nanocapsules have a problem in that when the release of the antibacterial material starts, the release of the antibacterial material is continued until the end of the discharge, so that the release of the antibacterial material cannot be controlled, so that the lifespan characteristics and the antibacterial efficiency are lowered.

본 발명의 항균 나노 캡슐은, 코어 표면 중 적어도 일부에 리간드 브러시가 형성될 수 있고, 상기 리간드 브러시에 포획된 항균제를 포함하고, 상기 항균제는 특정 범위의 조건, 상세하게는 습도 45~100% 및 pH 5~7 조건에서 방출될 수 있고, 상기 범위를 벗어나면 항균제의 방출이 중단되어 불필요한 항균제의 방출을 방지할 수 있다.The antibacterial nanocapsule of the present invention may have a ligand brush formed on at least a portion of the surface of the core, and includes an antibacterial agent trapped in the ligand brush, and the antibacterial agent is a specific range of conditions, specifically, humidity 45-100%, and It can be released at pH 5-7 conditions, and when it is out of the above range, the release of the antibacterial agent is stopped, thereby preventing unnecessary release of the antibacterial agent.

상기 코어는 실리카(SiO2)일 수 있고, 상기 실리카 전구체로는 테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethylorthosilicate, TEOS), 테트라메틸오르토실리케이트(Tetramethylorthosilicate, TMOS), 테트라메톡시실리케이트(Tetramethoxysilicate, TMS) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The core may be silica (SiO 2 ), and as the silica precursor, tetraethylorthosilicate (TEOS), tetramethylorthosilicate (TMOS), tetramethoxysilicate (TMS), and 2 of these It may be one selected from the group consisting of the above mixtures, but is not limited thereto.

한편, 상기 코어 상에 리간드 브러시를 형성시킬 수 있고, 상기 리간드 브러시는 상기 코어에 실란계 화합물을 결합시킨 후 아크릴계 화합물을 반응시킬 수 있다. 상기 코어는 실리카로 이루어져 리간드 브러시를 형성시키는 아크릴계 화합물과의 결합력이 낮아 상기 리간드 브러시의 균일한 형성이 어려워 상기 코어 표면을 실란계 화합물로 개질한 후 상기 아크릴계 화합물을 반응시켜 상기 코어 상에 리간드 브러시를 형성시킬 수 있다.Meanwhile, a ligand brush may be formed on the core, and the ligand brush may react with the acrylic compound after bonding the silane compound to the core. The core is made of silica and has low binding force with the acrylic compound forming the ligand brush, making it difficult to form the ligand brush uniformly. can form.

상기 실란계 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트(3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(글리시독시)트리메톡시실란(3-(Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, GPS), 3-(메르캅토프로필)트리메톡시실란(3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MCPS) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The silane compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(glycidoxy)trimethoxysilane (3-(Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, GPS), It may be one selected from the group consisting of 3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane (3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MCPS) and a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto.

또한, 상기 아크릴계 화합물은 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the acrylic compound is acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, pentyl acryl It may be one selected from the group consisting of rate, pentyl methacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl acrylate, polyethyl methacrylate, and a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 코어 상에 형성된 리간드 브러시에 항균제를 포획(loading)할 수 있고, 상기 항균제는 pH 5~7의 조건에서 포획될 수 있다. 상기 항균제의 포획 시 상기 pH의 범위를 벗어나면 항균제의 포획량의 저하 및 방출 효율이 저하될 수 있다. 한편, 상기 항균제는 트리클로산(Triclosan)일 수 있다. 상기 트리클로산은 세균, 박테리아 및 곰팡이 등의 살균 및 항균 효과가 우수하고 단시간 내 빠르게 분산되어 소취, 소염, 세정, 및 항균 효과가 우수하다.An antibacterial agent may be captured in the ligand brush formed on the core, and the antimicrobial agent may be captured at a pH of 5-7. When the capture of the antimicrobial agent is out of the range of the above pH, the capture amount of the antimicrobial agent may be lowered and the release efficiency may be lowered. Meanwhile, the antibacterial agent may be triclosan. The triclosan has excellent sterilization and antibacterial effects against bacteria, bacteria and fungi, and is rapidly dispersed within a short time to have excellent deodorization, anti-inflammatory, cleaning, and antibacterial effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 항균 나노 캡슐의 pH에 따른 방출 메커니즘을 도식화한 것이다.1 is a schematic view of the release mechanism according to the pH of the antibacterial nanocapsule according to an embodiment of the present invention.

도 1(a)을 참조하면, 상기 코어인 실리카 지지체가 실란계 화합물에 의해 표면이 개질된 NC@SiO2-MPS 중간체일 수 있고, 상기 NC@SiO2-MPS 중간체는 상기 아크릴계 화합물이 결합되어 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐로 제조될 수 있다. 상기 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 표면은 MAA의 카르복실기로 형성된 리간드 브러시가 형성될 수 있고, 상기 리간드 브러시에 항균제가 포획되어 있다.Referring to FIG. 1(a), the silica support, which is the core , may be an NC@SiO 2 -MPS intermediate whose surface is modified by a silane-based compound, and the NC@SiO 2 -MPS intermediate is the acrylic compound is bonded to NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules can be prepared. On the surface of the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsule, a ligand brush formed of a carboxyl group of MAA may be formed, and an antibacterial agent is trapped in the ligand brush.

도 1(b) 및 (c)는 pH 조건이 각각 pH 4 및 pH 6을 만족하는 것으로, 도 1(b)에서는 MAA의 카르복실기, 즉, 리간드 브러시 간에 수소 결합이 형성되어, 상기 리간드 브러시의 팽창(swelling)이 발생하지 않고, MAA와 Si-O-Si 그룹 분자 간의 상호 작용, 즉, 상기 나노 캡슐 표면에서의 정전기적 인력 및 분자 간 수소 결합으로 인해 항균제의 방출이 제어될 수 있다. 이에 반해, 도 1(c)에서는 MAA의 카르복실산 그룹이 -COO-로 음이온화되면서 서로 밀어내는 척력이 발생하고 이에 따라 리간드 브러시가 팽창되어 상기 항균제가 방출될 수 있다.1(b) and (c) show that the pH conditions satisfy pH 4 and pH 6, respectively. In FIG. 1(b), hydrogen bonds are formed between the carboxyl groups of MAA, that is, between the ligand brushes, and the ligand brush expands. (swelling) does not occur, and the release of the antimicrobial agent can be controlled due to the interaction between MAA and Si-O-Si group molecules, that is, electrostatic attraction and intermolecular hydrogen bonding on the surface of the nanocapsule. On the other hand, FIG. 1 (c) The carboxylic acid group of MAA -COO - may be anionic while generating a repulsive force to push each other, and this ligand brush is expanded along the lead to release of the antimicrobial agent.

한편, 상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경은 300~1,000㎚일 수 있다. 상기 항균 나노 캡슐은 상기 항균제의 방출 시 평균 입경이 상승할 수 있고, 방출 억제 시 평균 입경이 작아질 수 있다. 상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경이 300㎚ 미만이면 항균 효과가 저하될 수 있고, 1,000㎚ 초과이면 상기 나노 캡슐 입자의 균일성이 저하되고 거대화되어 가공성이 저하될 수 있다.On the other hand, the average particle diameter of the antibacterial nanocapsule may be 300 ~ 1,000㎚. In the antibacterial nanocapsule, the average particle diameter may increase when the antimicrobial agent is released, and the average particle diameter may decrease when the release is suppressed. If the average particle diameter of the antibacterial nanocapsule is less than 300 nm, the antibacterial effect may be reduced, and if it exceeds 1,000 nm, the uniformity of the nanocapsule particles may be reduced and the processability may be reduced due to enlargement.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또다른 일 측면은, (a) 실리카(SiO2) 전구체를 포함하는 수용액을 반응시켜 실리카 코어 지지체를 제조하는 단계; (b) 상기 실리카 코어 지지체에 실란계 화합물을 투입하여 반응시키는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 생성물에 아크릴계 화합물을 투입하고 반응시켜 리간드 브러시를 형성하는 단계; 및 (d) 상기 리간드 브러시에 항균제를 포획하는 단계;를 포함하고, 상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐의 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, another aspect of the present invention, (a) preparing a silica core support by reacting an aqueous solution containing a silica (SiO 2 ) precursor; (b) reacting by adding a silane-based compound to the silica core support; (c) adding an acrylic compound to the product of step (b) and reacting to form a ligand brush; And (d) capturing the antibacterial agent in the ligand brush; includes, wherein the antibacterial agent provides a method of manufacturing antibacterial nanocapsules that are released under the conditions of a humidity of 45-100% and a pH of 5-7.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 나노 캡슐의 제조방법 및 습도/pH 조건에 따른 항균 나노 캡슐의 방출 및 억제 메커니즘을 도식화한 것이다.Figure 2 is a schematic diagram of the release and suppression mechanism of the antibacterial nanocapsules according to the manufacturing method and humidity / pH conditions of the antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 도 2(a) 및 (b)를 살펴보면, 실리카 전구체를 포함하는 수용액을 반응시켜 실리카 코어 지지체(NC@SiO2)를 제조할 수 있다. 상기 실리카 전구체는 테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethylorthosilicate, TEOS), 테트라메틸오르토실리케이트(Tetramethylorthosilicate, TMOS), 테트라메톡시실리케이트(Tetramethoxysilicate, TMS) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 2, referring to FIGS. 2(a) and (b), a silica core support (NC@SiO 2 ) may be prepared by reacting an aqueous solution containing a silica precursor. The silica precursor may be one selected from the group consisting of tetraethylorthosilicate (TEOS), tetramethylorthosilicate (TMOS), tetramethoxysilicate (TMS), and mixtures of two or more thereof, but not limited

도 2(c)를 살펴보면, 상기 NC@SiO2 지지체에 실란계 화합물을 투입하여 반응시켜 상기 실리카 코어 지지체의 표면이 개질된 중간체(NC@SiO2-MPS)를 제조할 수 있다. 도 2(d)를 살펴보면, 상기 중간체 표면 상에 아크릴계 화합물을 투입하고 반응시켜 리간드 브러시가 형성된 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐을 제조할 수 있다. 도 2(e)를 살펴보면, 항균제를 상기 리간드 브러시에 로딩하여 항균 나노 캡슐을 제조할 수 있고, 특정 범위의 환경 조건, 상세하게는, 상기 항균 나노 캡슐은 습도 45~100% 및 pH 5~7 조건에서 상기 항균제를 방출할 수 있다. 도2(f)는 pH 4 일 때의 항균 나노 캡슐의 방출 억제를 나타낸 것이고, 도 2(g)는 pH 6 일 때의 항균 나노 캡슐의 방출을 나타낸 것이며, 도 2(h)는 상기 항균 나노 캡슐의 작용 환경인 습도 45~100% 및 pH 5~7 조건을 벗어날 경우 본래 형태로 자기 치유된 항균 나노 캡슐을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2( c ), an intermediate (NC@SiO 2 -MPS) in which the surface of the silica core support is modified by adding and reacting a silane-based compound to the NC@SiO 2 support may be prepared. Referring to FIG. 2( d ), NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules having a ligand brush formed thereon can be prepared by adding and reacting an acrylic compound on the surface of the intermediate. Referring to FIG. 2(e), antibacterial nanocapsules can be prepared by loading an antibacterial agent into the ligand brush, and a specific range of environmental conditions, specifically, the antibacterial nanocapsules have a humidity of 45-100% and a pH of 5-7. conditions can release the antimicrobial agent. Figure 2 (f) shows the release inhibition of the antibacterial nanocapsule when pH 4, Figure 2 (g) shows the release of the antibacterial nanocapsule when the pH 6, Figure 2 (h) is the antibacterial nano When out of the conditions of 45-100% humidity and pH 5-7, which are the operating environment of the capsule, self-healing antibacterial nanocapsules can be identified in their original form.

한편, 상기 (a) 단계의 공정 온도는 40~60℃일 수 있다. 상기 실리카 코어 지지체 제조의 공정 온도가 40℃ 미만이면 항균성이 저하될 수 있고, 60℃ 초과이면 실리카 코어 지지체 입자가 불균일하게 형성되어 나노 캡슐의 제조가 어려울 수 있다.On the other hand, the process temperature of step (a) may be 40 ~ 60 ℃. If the process temperature of the silica core support is less than 40 ℃, antibacterial properties may be reduced, and if it is more than 60 ℃, the silica core support particles are non-uniformly formed, so that it may be difficult to prepare the nanocapsules.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다. 아래 실험 결과는 별도의 조건이 기재되어 있지 않는 한 상온(25℃), 상압(1 atm)에서 수행되었다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail. However, the following experimental results describe only representative experimental results among the above examples, and the scope and content of the present invention cannot be construed as reduced or limited by the examples. Each effect of various embodiments of the present invention that is not explicitly presented below will be specifically described in the corresponding section. The experimental results below were performed at room temperature (25° C.) and atmospheric pressure (1 atm) unless otherwise specified.

시료sample

테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethyl orthosilicate, TEOS), 수산화암모늄 (28~30%, ammonium hydroxide), 폴리비닐피롤리돈(Mw=40,000, Polyvinylpyrrolidone), 3-(트리메톡시실릴)프로필메타아크릴레이트(3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 도데실벤젠술폰산나트륨(sodium dodecylbenzenseulfonate), 폴리(메탈릭산, 나트륨염) 용액(Poly (methalic acid, sodium salt) solution, MAA), N-N’-메틸렌비스아크릴아미드(N,N'-methylenebisacrylamide, BIS), 펜탄올(pentanol), 구연산나트륨(Sodium Citrate), 암모늄퍼설페이트(ammonium persulfate, APS), 트리클로산(음이온성 항균물질), 완충액(Buffer, pH 4, 6), 무수에탄올(absolute ethanol)을 나노 캡슐의 제조 및 항균제를 담지 과정에 사용하였고, 상기 모든 시료는 Korea-Sigma Aldrich 社에서 구입하였으며, 탈이온수는 모든 공정에서 사용되었다.Tetraethyl orthosilicate (TEOS), ammonium hydroxide (28-30%, ammonium hydroxide), polyvinylpyrrolidone (Mw=40,000, Polyvinylpyrrolidone), 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (3 -(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), sodium dodecylbenzenseulfonate, poly (methalic acid, sodium salt) solution (MAA), N-N'-methylenebisacryl Amide (N,N'-methylenebisacrylamide, BIS), pentanol, sodium citrate, ammonium persulfate (APS), triclosan (anionic antibacterial substance), buffer (Buffer, pH 4, 6), absolute ethanol was used for the preparation of nanocapsules and the antibacterial agent loading process. All the samples were purchased from Korea-Sigma Aldrich, and deionized water was used in all processes.

실시예 1: NC@SiOExample 1: NC@SiO 22 지지체 제조 support manufacturing

PVP 2.5g을 펜탄올 25ml에 분산시켜 40℃, 50℃, 60℃, 65℃ 또는 80℃에서 30분 동안 100rpm으로 교반시키고, 40℃, 50℃, 60℃, 65℃ 또는 80℃, 1L의 조(bath)에 이동시키고 1시간 동안 초음파 처리를 하여 혼합물을 제조하였다. 초음파 처리 후 상기 혼합물을 원심 분리기로 이동시키고, 물 2.5g, 구연산나트륨 용액(243.16μl의 물에 0.016g의 소듐시트레이트가 포함), 에탄올 1.8936g, 수산화암모늄 250μl를 혼합한 후 2,000rpm으로 2분 간 교반하였다. 이 때, 상기 혼합물은 균일하게 교반하고, TEOS를 1mL를 첨가하여 2,000rpm으로 2분간 다시 교반을 시킨 다음 2,000rpm에서 밤새 교반하였다. 원심 분리 후 상청액을 제거한 후 에탄올과 원심 분리기를 헹구고 건조기에 넣어 밤새 건조된 샘플을 분쇄하여 나노 캡슐인 NC@SiO2 지지체를 제조하였다.2.5 g of PVP was dispersed in 25 ml of pentanol and stirred at 100 rpm for 30 minutes at 40 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 65 ° C or 80 ° C, 40 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 65 ° C or 80 ° C, 1 L of The mixture was prepared by transferring to a bath and sonicating for 1 hour. After sonication, the mixture was transferred to a centrifuge, and 2.5 g of water, sodium citrate solution (243.16 μl of water contains 0.016 g of sodium citrate), 1.8936 g of ethanol, and 250 μl of ammonium hydroxide were mixed, and then 2 at 2,000 rpm. Stir for minutes. At this time, the mixture was uniformly stirred, 1 mL of TEOS was added, stirred again at 2,000 rpm for 2 minutes, and then stirred at 2,000 rpm overnight. After centrifugation, after removing the supernatant, ethanol and a centrifuge were rinsed, and the sample dried overnight in a dryer was pulverized to prepare a nanocapsule NC@SiO 2 support.

실시예 2: NC@SiOExample 2: NC@SiO 22 -MPS 중간체 제조-MPS intermediate preparation

제조된 NC@SiO2 지지체 100mg에 에탄올 100ml 및 MPS 0.5ml를 첨가하여 25℃, 24시간 동안 250rpm으로 교반하여 상기 구형의 나노 캡슐의 표면을 코팅하고, 8,000rpm으로 10분 동안 원심 분리한 후 20중량%의 에탄올로 세척하여 NC@SiO2-MPS 중간체를 제조하였다.After adding 100ml of ethanol and 0.5ml of MPS to 100mg of the prepared NC@SiO 2 support and stirring at 250rpm for 24 hours at 25°C to coat the surface of the spherical nanocapsule, centrifuged at 8,000rpm for 10 minutes 20 NC@SiO 2 -MPS intermediate was prepared by washing with ethanol in weight %.

실시예 3: NC@SiOExample 3: NC@SiO 22 -g-MAA 나노 캡슐의 제조Preparation of -g-MAA nanocapsules

상기 NC@SiO2-MPS 중간체를 물 50ml 및 도데실벤젠술폰산나트륨 5mg이 혼합된 용액에 분산시켜 250rpm으로 1 시간 동안 교반하고, MMA 및 BIS 200mg을 첨가한 후 30분 동안 N2 가스 분위기에서 버블링(bubbling)하고 신속하게 암모늄퍼설페이트 10mg을 첨가하여 75℃의 오일 조(bath)에서 4 시간 동안 250rpm으로 교반하였다. 이 후 8,000rpm으로 10분 동안 원심 분리하고 탈이온수로 세척하고 24 시간 동안 40℃에서 건조하여 도 2(b)와 같이 NC@SiO2-MPS 중간체의 표면을 개질하였다.The NC@SiO 2 -MPS intermediate was dispersed in a solution in which 50 ml of water and 5 mg of sodium dodecylbenzenesulfonate were mixed, stirred at 250 rpm for 1 hour, and 200 mg of MMA and BIS were added and then bubbled in N 2 gas atmosphere for 30 minutes. After bubbling and rapidly adding 10 mg of ammonium persulfate, the mixture was stirred at 250 rpm in an oil bath at 75° C. for 4 hours. Then, centrifuged at 8,000 rpm for 10 minutes, washed with deionized water, and dried at 40° C. for 24 hours to modify the surface of the NC@SiO 2 -MPS intermediate as shown in FIG. 2(b).

MPS은 Si-O기의 평형작용으로 인해 상기 NC@SiO2-MPS 중간체의 표면 상에 음전하를 유도할 수 있다. 또한, 이온화된 실란올기는(Si-OH)는 MAA의 산소 브릿지에 가교됨으로써 상기 나노 캡슐의 표면의 그라프트된(grafted) 리간드 브러시를 형성시킬 수 있고, 이를 도2(c) 및 (d)에서 확인할 수 있다.MPS may induce a negative charge on the surface of the NC@SiO 2 -MPS intermediate due to the equilibrium action of the Si-O group. In addition, the ionized silanol group (Si-OH) can form a grafted ligand brush on the surface of the nanocapsule by crosslinking to the oxygen bridge of the MAA, which is shown in FIGS. 2(c) and (d) can be found in

상기 리간드 브러시가 형성된 나노 캡슐 50mg을 pH 4, 6의 완충액 10ml에 분산시켜 pH별로 2개씩 총 4개의 샘플을 제조하였다. 이들 중 pH가 상이한 2개의 샘플에 항균 물질로 트리클로산 10mg를 첨가하고, 수조(water bath)에서 25℃, 24 시간동안 100rpm 조건으로 교반한 후 10분 동안 2,000rpm으로 원심 분리를 수행하고 40℃에서 24 시간 동안 건조하여, 항균제가 포획된 나노 캡슐을 제조하였고, 이를 도2(e) 내지 (g)에서 확인할 수 있다.50 mg of nanocapsules having the ligand brush formed thereon were dispersed in 10 ml of buffers of pH 4 and 6 to prepare a total of four samples, two for each pH. Of these, 10 mg of triclosan as an antibacterial substance was added to two samples with different pH, stirred in a water bath at 25° C., 100 rpm for 24 hours, and centrifuged at 2,000 rpm for 10 minutes, followed by centrifugation at 40° C. By drying for 24 hours, nanocapsules in which the antibacterial agent was captured were prepared, which can be seen in FIGS. 2(e) to (g).

실험예 1: NC@SiOExperimental Example 1: NC@SiO 2 2 지지체의 SEM 분석SEM analysis of scaffolds

도 3은 상이한 공정 온도 40℃, 50℃, 65℃ 및 80℃에 따라 제조된 NC@SiO2지지체의 SEM 이미지이다. 도 3(a) 및 (b)를 참조하면, 각각 40℃ 및 50℃에서 NC@SiO2지지체를 제조한 것으로 상기 NC@SiO2의 표면이 매끄럽고 비교적 균일한 크기로 제조됨을 확인할 수 있고, 특히, 도 3(a)는 상기 NC@SiO2지지체는 40℃에서 제조한 것으로 Si-O-Si와 C=O 사이의 반응을 유도하여 크기가 균일하고 둥근 구형의 나노 캡슐이 제조되는 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 3(c) 및 (d)는 각각 65℃ 및 80℃에서 제조된 것으로 NC@SiO2지지체를 이루는 중합체의 고분자 사슬이 과도하게 엉키고 응집이 발생하여 캡슐의 형상 및 크기가 불량하게 제조되었다.3 is an SEM image of NC@SiO 2 supports prepared according to different process temperatures of 40° C., 50° C., 65° C. and 80° C. FIG. Referring to FIGS. 3(a) and (b), it can be confirmed that the NC@SiO 2 support is prepared at 40° C. and 50° C., respectively, and the surface of the NC@SiO 2 is smooth and has a relatively uniform size, and in particular , FIG. 3(a) shows that the NC@SiO 2 support was prepared at 40° C., and it was confirmed that the nanocapsules having a uniform size and a round spherical shape were prepared by inducing a reaction between Si-O-Si and C=O. have. On the other hand, Figures 3 (c) and (d) are produced at 65 ℃ and 80 ℃, respectively, NC@SiO 2 The polymer chain of the polymer constituting the support is excessively tangled and agglomeration occurs, so the shape and size of the capsule is poorly manufactured became

실험예 2: NC@SiOExperimental Example 2: NC@SiO 22 , NC@SiO, NC@SiO 22 -MPS, NC@SiO-MPS, NC@SiO 22 -g-MAA의 SEM 분석SEM analysis of -g-MAA

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NC@SiO2 지지체, NC@SiO2-MPS 중간체 및 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 SEM 이미지이다.4 is a SEM image of NC@SiO 2 support, NC@SiO 2 -MPS intermediate, and NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules according to an embodiment of the present invention.

도 4(a)는 NC@SiO2지지체의 표면 형상 이미지로, 피커링(Pickering)법에 의해 형성되어 중합체 분자의 흡착 및 반응으로 인해 표면에 비교적으로 마일드(mild) 형태의 울퉁불퉁한(bumpy) 패턴이 형성됨을 확인할 수 있다. 도 4(b)는 NC@SiO2 지지체에 MPS를 개질하여 제조한 NC@SiO2-MPS중간체로 그 표면의 실란올기인 Si-O 및 (C=O)-OH 구조로 인해 라즈베리 패턴이 나노 캡슐의 표면에 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 도 4(c)는 NC@SiO2-MPS중간체에 MAA와 화학적으로 결합하여 상기 NC@SiO2-MPS중간체의 표면에 리간드 브러시를 형성하게 되고, 상세하게는 NC@SiO2-MPS중간체의 (C=O)-OH 결합기가 MAA의 카르복실기 (-COOH)와 반응하여 MAA-grafted된 NC@SiO2-g-MAA 형태의 나노 캡슐이 제조될 수 있고, 상기 NC@SiO2-g-MAA의 리간드 브러시가 형성된 표면에 -COO- 그룹이 존재하게 되어 특정한 pH 조건 하에서 항균제를 방출할 수 있다.Figure 4 (a) is a surface shape image of the NC@SiO 2 support, formed by the Pickering method, due to the adsorption and reaction of polymer molecules on the surface due to the relatively mild form of the bumpy (bumpy) pattern It can be confirmed that this is formed. Figure 4(b) is an NC@SiO 2 -MPS intermediate prepared by modifying MPS on a NC@SiO 2 support, and the raspberry pattern is nano It can be confirmed that it is formed on the surface of the capsule. Figure 4(c) shows that the NC@SiO 2 -MPS intermediate is chemically combined with MAA to form a ligand brush on the surface of the NC@SiO 2 -MPS intermediate, and in detail, the NC@SiO 2 -MPS intermediate ( C = O) -OH bonding group reacts with the carboxyl group (-COOH) of MAA, MAA-grafted NC@SiO 2 -g-MAA type nanocapsules can be prepared, the NC@SiO 2 -g-MAA -COO- group exists on the surface where the ligand brush is formed, and can release the antibacterial agent under certain pH conditions.

실험예 3: NC@SiOExperimental Example 3: NC@SiO 22 -g-MAA의 XPS 및 XRD 분석XPS and XRD analysis of -g-MAA

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 XPS 및 XRD 분석 그래프이다.5 is an XPS and XRD analysis graph of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules according to an embodiment of the present invention.

도 5(a)는 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 XPS 분석한 것으로, 상기 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 표면 성분을 확인하고, 이에 따라 결정 구조를 갖는 Si기 및 중합체의 화학 결합이 존재함을 확인할 수 있다. 상세하게는, Si, N, O 및 C 성분의 원자가 각각 21.25%, 4.07%, 42.27% 및 31.71%로 나타내었다. 한편, 도 5(b)는 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 XRD 분석한 것으로, 2θ=21.8°에서 등가 브래그 각도를 갖는 결정질 피크가 나타났음을 확인할 수 있다. 일반적으로 졸-겔법에 의해 결정질 SiO2의 Si-O-Si 피크는 23°로 넓은 범위로 나타내고, 도 5(b)에서의 2θ 값은 결정질 실리카에 대한 확장된 XRD 피크를 나타내었고, 실란올기(Si-O)와 카르복실기(-COOH) 사이의 화학적 상호 작용에 의해 28.5°에서 나타나는 순수한 Si 피크는 Si 원소가 산소 원소와의 중합에 의해 이동되어 Si-O-Si 결합은 23°에서 관찰됨을 확인할 수 있다.Figure 5 (a) Si group and a polymer having a crystal structure thus make the surface of the component to the XPS analysis of the NC @ SiO 2 -g-MAA nanocapsules, the NC @ SiO 2 -g-MAA nanocapsules, and It can be confirmed that there is a chemical bond of In detail, the valences of Si, N, O, and C components were shown as 21.25%, 4.07%, 42.27% and 31.71%, respectively. On the other hand, FIG. 5(b) is an XRD analysis of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules, and it can be confirmed that a crystalline peak having an equivalent Bragg angle at 2θ=21.8° appeared. In general, by the sol-gel method, the Si-O-Si peak of crystalline SiO2 is shown in a wide range of 23°, and the 2θ value in FIG. 5(b) shows an extended XRD peak for crystalline silica, and the silanol group ( The pure Si peak appearing at 28.5° by the chemical interaction between Si-O) and the carboxyl group (-COOH) confirms that the Si-O-Si bond is observed at 23° as the Si element is shifted by polymerization with the oxygen element. can

실험예 4: NC@SiOExperimental Example 4: NC@SiO 22 , NC@SiO, NC@SiO 22 -g-MAA의 BET, TEM, SEM 및 EDS 분석 BET, TEM, SEM and EDS analysis of -g-MAA

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2 지지체의 TEM, SEM, EDS 이미지 및 BET 분석 그래프이고, NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 SEM 및 EDS 이미지이다.6 is a TEM, SEM, EDS image and BET analysis graph of the NC@SiO 2 support according to an embodiment of the present invention, and is an SEM and EDS image of the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsule.

도 6(a) 및 (d)는 각각 NC@SiO2지지체의 TEM 및 SEM 분석한 것으로, 상기 NC@SiO2지지체가 매끄러운 구형의 형태임을 확인할 수 있다. 도 6(b) 및 (c)는 NC@SiO2지지체의 EDS 분석 결과로 Si-O-Si 및 C=O 결합 후 수득됨으로써, 상기 NC@SiO2지지체에 Si 및 O가 존재함을 확인할 수 있다. 도 6(e)는 40℃에서 제조한 NC@SiO2지지체의 표면적을 측정한 BET 결과 그래프로, NC@SiO2의 표면적이 347.03㎠/g로 측정되어 1g의 나노 캡슐의 표면적이 3470배가 증가하였음을 확인할 수 있다.Figure 6 (a) and (d) is found to be, the NC @ SiO 2 support is in the form of a smooth sphere that TEM and SEM analysis of the NC @ SiO 2 support, respectively. Figure 6 (b) and (c) has confirmed that the Si and O being present in the EDS analysis result obtained after the SiO-Si bond, and C = O in the NC @ SiO 2 SiO 2 support, the support of the NC @ have. Figure 6 (e) is a graph of the BET results of measuring the surface area of the NC@SiO 2 support prepared at 40 ° C. The surface area of NC@SiO 2 was measured to be 347.03 cm / g, so that the surface area of the nanocapsules of 1 g is increased 3470 times. It can be verified that

한편, 도 6(f)는 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 SEM 분석한 것으로, 상기 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 표면에 라즈베리 패턴이 형성되며 이는 MAA가 그라프트되어 리간드 브러시가 형성으로 인한 것임을 확인할 수 있고, 입자 크기 및 그 형태가 균일한 것을 확인할 수 있다. 도 6(g) 내지 (i)는 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 EDS 분석 결과로 Si, C 및 O 원자가 존재함을 확인할 수 있다.On the other hand, Fig. 6 (f) is NC @ SiO 2 as a SEM analysis of -g-MAA nanocapsules, the NC @ SiO 2 pattern is formed on the surface of a raspberry -g-MAA MAA nanocapsules which ligand is grafted It can be confirmed that the brush is due to formation, and it can be confirmed that the particle size and its shape are uniform. 6(g) to (i) show the presence of Si, C and O atoms as a result of EDS analysis of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules.

실험예 5: NC@SiOExperimental Example 5: NC@SiO 22 , NC@SiO, NC@SiO 22 -MPS, NC@SiO-MPS, NC@SiO 22 -g-MAA의 물성 평가-G-MAA evaluation of physical properties

Zeta potential
[mV]
Zeta potential
[mV]
Mobility
[㎠/V-s]
Mobility
[cm2/Vs]
Diameter
[㎚]
Diameter
[nm]
Std. Dev.
[㎚]
Std. Dev.
[nm]
NC@SiO2 NC@SiO 2 -37.43-37.43 -2.92E-04-2.92E-04 676.3676.3 119.6119.6 NC@SiO2-MPSNC@SiO 2 -MPS -23.45-23.45 -1.86E-04-1.86E-04 761.2761.2 100.1100.1 NC@SiO2-g-MAANC@SiO 2 -g-MAA -36.41-36.41 -2.84E-04-2.84E-04 887.8887.8 141.2141.2

표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 제조 단계의 NC@SiO2 지지체, NC@SiO2-MPS 중간체 및 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 표면 제타 전위 값을 측정하여 표면에너지의 변화 및 음이온화를 확인하여 각각의 화학적 단위로 인한 제타 전위 값을 나타낸 것이다.표면 전하 값은 상기 나노 캡슐 표면의 Si-O-Si 및 COO-와 같은 화학 전위의 평형으로 인해 값의 변화가 발생한다. 상기 NC@SiO2 지지체의 경우 TEOS의 Si-O기로 인해 표면 전자 값이 음이온화(-37.43mV)된 것을 확인할 수 있고, MPS 개질 후 제타 값은 C=O 결합으로 인해 감소(-23.45mV)하였으며, NC@SiO2-g-MAA는 MAA가 그래프트 결합되고, 이에 따라 카르복실기의 음이온화로 인해 상기 NC@SiO2-g-MAA의 표면의 음전하의 전자 밀도가 증가하여 표면 전위 값이 다시 상승(-36.41mV)한 것을 확인할 수 있다. Table 1 shows the surface energy of the NC@SiO 2 support, NC@SiO 2 -MPS intermediate, and NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules of each manufacturing step according to an embodiment of the present invention by measuring the surface zeta potential values. The change and anionization were confirmed to show the zeta potential value due to each chemical unit. The surface charge value changes due to the equilibrium of chemical potentials such as Si-O-Si and COO- on the surface of the nanocapsule. do. In the case of the NC@SiO 2 support, it can be seen that the surface electron value is anionized (-37.43 mV) due to the Si-O group of TEOS, and the zeta value after MPS modification is reduced due to the C = O bond (-23.45 mV) In NC@SiO 2 -g-MAA, MAA is graft-bonded, and accordingly, the electron density of negative charges on the surface of the NC@SiO 2 -g-MAA increases due to anionization of the carboxyl group, and the surface potential value rises again ( -36.41mV) can be confirmed.

또한, 평균 직경에 있어서 NC@SiO2 지지체의 경우 676.3(±119.6)㎚이고, NC@SiO2-MPS 중간체는 평균 직경은 761.2(±100.1)㎚로 측정되었으며, NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 평균 직경은 887.8(±141.2)㎚로 증가하였음을 확인할 수 있다. 상기 나노 캡슐의 평균 직경은 표면 개질이 진행되면서 증가하였으며, MAA가 그라프트되어 리간드 브러시가 형성된 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 크기가 가장 증가한 것을 확인할 수 있다. 상기 나노 캡슐의 입자 크기 및 형태의 균일성이 우수하여 스프레이 형태나 포장재, 보호용 특수 원단 등에 적용될 시 우수하고 균일한 항균 및 살균 효과를 얻을 수 있을 것으로 예측할 수 있다.In addition, in the case of the NC@SiO 2 support in average diameter, it was 676.3 (±119.6) nm, and the NC@SiO 2 -MPS intermediate had an average diameter of 761.2 (±100.1) nm, and NC@SiO 2 -g-MAA It can be seen that the average diameter of the nanocapsules increased to 887.8 (± 141.2) nm. The average diameter of the nanocapsules increased as the surface modification progressed, and it can be seen that the size of the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules on which the MAA was grafted and the ligand brush was formed increased the most. Since the nanocapsule has excellent particle size and uniformity of shape, it can be predicted that excellent and uniform antibacterial and sterilization effects can be obtained when applied to a spray form, packaging material, or special fabric for protection.

실험예 6: 항균 나노 캡슐의 물성 평가 1Experimental Example 6: Evaluation of physical properties of antibacterial nanocapsules 1

도 7은 항균제를 포함하지 않은 NC@SiO2-g-MAA 및 항균제가 포획된 NC@SiO2-g-MAA항균 나노 캡슐의 항균제 방출 전과 방출 후에 화학적 성분 변화를 확인하기 위해 FT-IR 분석한 결과이고, 항균제 포함 유무를 확인하기 위해 항균제인 트리클로산의 FR-IR 분석도 함께 수행하였다.Figure 7 is NC@SiO 2 -g-MAA without antibacterial agent and NC@SiO 2 -g-MAA antibacterial nanocapsules in which the antibacterial agent is captured FT-IR analysis to confirm the chemical composition change before and after the release of the antibacterial agent. As a result, FR-IR analysis of triclosan, an antibacterial agent, was also performed to confirm the presence or absence of an antimicrobial agent.

도 7을 참조하면, 항균제인 트리클로산의 FT-IR 스펙트럼은 하이드록실기(-OH)에 의해 특정 피크가 3,312㎝-1, C-Cl 흡수 밴드가 722~570㎝-1에서 관찰되었고, CH2-Cl에 대해 강한 CH 진동 밴드가 1,300~1,150㎝-1에서 관찰되었다. 항균제를 포함하지 않은 NC@SiO2-g-MAA의 경우 나노 캡슐 표면 상에 MAA-grafted 리간드 브러시에 의하여 -COO-에 의한 1,115㎝-1 피크가 관찰되었다.Referring to FIG. 7, the FT-IR spectrum of triclosan, an antibacterial agent, has a specific peak of 3,312 cm -1 due to a hydroxyl group (-OH), and a C-Cl absorption band was observed at 722-570 cm -1 , CH 2 A strong CH oscillation band for -Cl was observed at 1,300-1,150 cm -1 . In the case of NC@SiO 2 -g-MAA without antibacterial agent, a peak of 1,115 cm -1 caused by -COO - was observed by the MAA-grafted ligand brush on the surface of the nanocapsule.

한편, 항균제를 포함한 NC@SiO2-g-MAA를 pH 6에서 항균제를 방출 실험을 진행한 후 측정된 피크를 살펴보면, pH 6 조건 하에서 완충액 성분으로 인하여 3,400㎝-1 및 3,350㎝-1에서 -OH 및 -NH 흡착피크가 관찰되었다. 또한, 항균 실험을 진행하지 않은 항균제를 포함한 NC@SiO2-g-MAA는 MAA 흡수밴드인 C=O의 특성피크가 1,709㎝-1에서 관찰되었으며, MAA-grafted에 의한 -COO- 음이온 그룹은 1,150㎝-1에서 관찰되었다.On the other hand, looking at the peak measured after NC@SiO 2 -g-MAA containing the antibacterial agent was subjected to an antimicrobial release experiment at pH 6, due to the buffer component under the pH 6 condition, at 3,400 cm -1 and 3,350 cm -1 - OH and -NH adsorption peaks were observed. In addition, in NC@SiO 2 -g-MAA containing antibacterial agents that were not subjected to antibacterial testing, the characteristic peak of C=O, the MAA absorption band, was observed at 1,709 cm -1 , and the -COO - anion group by MAA-grafted was It was observed at 1,150 cm -1 .

실험예 7: 항균 나노 캡슐의 물성 평가 2Experimental Example 7: Evaluation of physical properties of antibacterial nanocapsules 2

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA 항균 나노 캡슐을 pH 4 및 pH 6조건에서 각각 항균제의 방출 거동을 평가하기 위해 UV-Vis 측정한 결과 그래프이다. Figure 8 is a graph of the UV-Vis measurement result of NC@SiO 2 -g-MAA antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention to evaluate the release behavior of the antibacterial agent at pH 4 and pH 6, respectively.

도 8을 참조하면, pH 6 조건의 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐은 이온화에 의해 음으로 하전된 그룹 사이의 정전기적 반발로 인해 상기 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 표면에 형성된 리간드 브러시들이 빠르게 팽창하고, 이에 따라 항균제인 트리클로산이 방출되는 것을 확인할 수 있다. 한편, pH 4 조건의 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐은 pKa의 음전하 값이 낮아 리간드 브러시에서 부분적으로 항균제가 방출되어 pH 6에 비해 적은 양의 항균제가 방출됨을 확인할 수 있다. 즉, 상기 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐은 특정 pH 조건에 따라 MAA에 존재하는 카르복실기의 음이온화에 의해 선택적 항균제의 방출이 발생된다.Referring to FIG. 8, NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules at pH 6 are on the surface of the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules due to electrostatic repulsion between negatively charged groups by ionization. It can be seen that the formed ligand brushes expand rapidly, and triclosan, an antibacterial agent, is released accordingly. On the other hand, it can be confirmed that the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules under the pH 4 condition have a low pKa value, so that the antibacterial agent is partially released from the ligand brush, and a small amount of the antibacterial agent is released compared to pH 6. That is, in the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules, the selective antimicrobial agent is released by anionization of the carboxyl group present in the MAA according to a specific pH condition.

상세하게는, pH 4에서의 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐은 표면 상에 존재하는 MAA의 카르복실기 그룹 간의 수소결합의 형성 및 Si-O-Si 그룹 간의 정전기적 인력이 존재하여 리간드 브러시들의 스웰링 현상이 약하게 발생되지만, pH 6 조건에서는 MAA의 카르복실기가 이온화되고 전기적으로 음으로 하전되어, 그룹 간의 정전기적 반발이 발생함으로써 상기 리간드 브러시가 빠르게 팽창하게 되고, 리간드 브러시에 포획된 항균제가 정전기적 반발에 의해 방출됨을 확인할 수 있다.Specifically, NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules at pH 4 formed a hydrogen bond between carboxyl groups of MAA on the surface and electrostatic attraction between Si-O-Si groups was Although the swelling phenomenon occurs weakly, under the pH 6 condition, the carboxyl group of MAA is ionized and electrically negatively charged, and electrostatic repulsion between the groups occurs so that the ligand brush expands rapidly, and the antibacterial agent trapped in the ligand brush is electrostatically charged. It can be confirmed that it is released by miraculous repulsion.

한편, pH 4 조건의 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐은 pKa의 음전하 값이 낮지만 리간드 브러시가 부분적으로 항균제가 방출되는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, it can be seen that the NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules under the pH 4 condition have a low pKa negative charge value, but the ligand brush partially releases the antibacterial agent.

실험예 8: 항균 나노 캡슐의 물성 평가 3Experimental Example 8: Evaluation of physical properties of antibacterial nanocapsules 3

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 NC@SiO2-g-MAA 항균 나노 캡슐의 항균 특성을 평가한 것이다. 상기 항균 평가를 위해 배지 pH 4 및 pH 6에 각각 (a) NC@SiO2, (b) 항균제를 포함하지 않은 NC@SiO2-g-MAA, (c) pH 4에서 항균제를 포획한 NC@SiO2-g-MAA, (d) pH 6에서 항균제를 포획한 NC@SiO2-g-MAA의 샘플을 일정 간격을 두고, 습도 45%에서 24 시간동안 방치하였다.9 is an evaluation of the antibacterial properties of NC@SiO 2 -g-MAA antibacterial nanocapsules according to an embodiment of the present invention. For the antibacterial evaluation, (a) NC@SiO 2 , (b) NC@SiO 2 -g-MAA without antibacterial agent, (c) NC@ with antibacterial agent captured at pH 4 in medium pH 4 and pH 6, respectively SiO 2 -g-MAA, (d) Samples of NC@SiO 2 -g-MAA captured with an antimicrobial agent at pH 6 were left at regular intervals at 45% humidity for 24 hours.

도8(A)를 참조하면, pH 4의 배지에서는 모든 샘플에서 대장균의 클리어존(clear)은 관찰되지 않았으며, 도 8(B)를 살펴보면, (c) 및 (d)에서 각각 13㎜ 및 15~20㎜의 클리어존이 형성되었음을 확인할 수 있다. 이는 항균제를 포함하는 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐이 특정 습도 및 pH 조건에서 MAA에 형성된 리간드 브러시의 스웰링 현상을 유도하고 이에 따라 음이온성 항균제가 정전기적 반발력에 의해 방출되어 항균효과를 나타냄을 알 수 있다.Referring to FIG. 8(A), in the medium of pH 4, no clear zone of E. coli was observed in all samples, and looking at FIG. 8(B), in (c) and (d), 13 mm and It can be seen that a clear zone of 15 to 20 mm was formed. This is because NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules containing an antibacterial agent induce swelling of the ligand brush formed on the MAA under specific humidity and pH conditions. can be seen to indicate

또한, 습도 100% 및 pH 4, 6, 7 조건에 따른 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 항균 효과를 평가하기 위해 초기 및 24 시간 후의 대장균(E. coil) 밀도 변화를 관찰하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다. In addition, in order to evaluate the antibacterial effect of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules according to humidity 100% and pH 4, 6, 7 conditions, changes in E. coli density were observed in the initial and 24 hours. The results are shown in Table 2.

pH 4pH 4 pH 6pH 6 pH 7pH 7 초기
OD 값
Early
OD value
24h 후
OD 값
after 24h
OD value
초기
OD 값
Early
OD value
24h 후
OD 값
after 24h
OD value
초기
OD 값
Early
OD value
24h 후
OD 값
after 24h
OD value
NC@SiO2-g-MAA
(항균제 포함x)
NC@SiO 2 -g-MAA
(including antibacterial x)
0.1150.115 15.615.6 0.1170.117 23.223.2 0.1050.105 11.211.2
NC@SiO2-g-MAA
(pH4, 항균제 포획)
NC@SiO 2 -g-MAA
(pH4, capture antibacterial)
0.1150.115 0.90.9 0.1170.117 0.70.7 0.1050.105 00
NC@SiO2-g-MAA
(pH6, 항균제 포획)
NC@SiO 2 -g-MAA
(pH6, antimicrobial capture)
0.1150.115 3.53.5 0.1170.117 00 0.1050.105 0.30.3

표 2를 참조하면, 항균제를 포함하지 않은 NC@SiO2-g-MAA의 경우 모든 pH 조건에서 초기 OD 값보다 24 시간 후의 OD 값이 증가하였으며, 특히 pH 6에서 초기 대장균의 밀도는 0.117(OD)였으나, 24 시간 동안 배양한 후에는 23.2(OD)로 20배 이상의 대장균이 증식되었음을 확인할 수 있다. 한편, pH 4에서 항균제가 포획된 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 경우 pH 6에서 24시간 동안 배양한 후의 대장균 밀도가 0.7(OD)로 나타내어 4.5배 증식되었음을 확인할 수 있고, pH 6에서 항균제가 포획된 NC@SiO2-g-MAA 나노 캡슐의 경우 24시간 동안 배양한 후의 대장균 밀도가 0을 나타내어 모든 대장균이 사멸하였음을 확인할 수 있고, 이에 pH 6에서 포획된 NC@SiO2-g-MAA나노 캡슐의 항균 효과가 가장 우수함을 확인할 수 있다.전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.Referring to Table 2, in the case of NC@SiO 2 -g-MAA without antibacterial agent, the OD value after 24 hours was increased from the initial OD value at all pH conditions, and in particular, the initial density of E. coli at pH 6 was 0.117 (OD ), but after culturing for 24 hours, it can be confirmed that E. coli was proliferated more than 20 times to 23.2 (OD). On the other hand, in the case of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules in which the antibacterial agent was captured at pH 4, the E. coli density after culturing at pH 6 for 24 hours was 0.7 (OD), so it can be confirmed that the proliferation was 4.5 times, and at pH 6 In the case of NC@SiO 2 -g-MAA nanocapsules in which the antibacterial agent was captured, the density of E. coli after culturing for 24 hours was 0, confirming that all E. coli were killed, and thus NC@SiO 2 -g captured at pH 6 - It can be confirmed that the antibacterial effect of the MAA nanocapsule is the best. The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can change the technical spirit or essential features of the present invention It will be understood that it can be easily transformed into another specific form without doing so. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (9)

코어;
상기 코어 표면 중 적어도 일부에 형성된 리간드 브러시; 및
상기 리간드 브러시에 포획된 항균제를 포함하고,
상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐.
core;
a ligand brush formed on at least a portion of the surface of the core; and
and an antibacterial agent trapped in the ligand brush,
The antibacterial agent is an antibacterial nanocapsule that is released under the conditions of 45-100% humidity and pH 5-7.
제1항에 있어서,
상기 리간드 브러시는 상기 코어에 실란계 화합물을 결합시킨 후 아크릴계 화합물을 반응시킨 항균 나노 캡슐.
According to claim 1,
The ligand brush is an antibacterial nanocapsule in which an acrylic compound is reacted after binding a silane compound to the core.
제2항에 있어서,
상기 실란계 화합물은 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트(3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(글리시독시)트리메톡시실란(3-(Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, GPS), 3-(메르캅토프로필)트리메톡시실란(3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MCPS) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나인 항균 나노 캡슐.
3. The method of claim 2,
The silane compound is 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylate, MPS), 3-(glycidoxy)trimethoxysilane (3-(Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane, GPS), 3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane (3-(mercaptopropyl)trimethoxysilane, MCPS) and an antibacterial nanocapsule which is one selected from the group consisting of mixtures of two or more thereof.
제2항에 있어서,
상기 아크릴계 화합물은 아크릴산, 메타크릴산, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나인 항균 나노 캡슐.
3. The method of claim 2,
The acrylic compound is acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, pentyl acrylate, Antibacterial nanocapsules which are one selected from the group consisting of pentyl methacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl acrylate, polyethyl methacrylate, and a mixture of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 항균제는 트리클로산(Triclosan)인 항균 나노 캡슐.
According to claim 1,
The antibacterial agent is triclosan (Triclosan) antibacterial nanocapsule.
제1항에 있어서,
상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경은 300~1,000㎚인 항균 나노 캡슐.
According to claim 1,
The average particle diameter of the antibacterial nanocapsule is 300 ~ 1,000nm antibacterial nanocapsule.
(a) 실리카(SiO2) 전구체를 포함하는 수용액을 반응시켜 실리카 코어 지지체를 제조하는 단계;
(b) 상기 실리카 코어 지지체에 실란계 화합물을 투입하여 반응시키는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 생성물에 아크릴계 화합물을 투입하고 반응시켜 리간드 브러시를 형성하는 단계; 및
(d) 상기 리간드 브러시에 항균제를 포획하는 단계;를 포함하고,
상기 항균제는 습도 45~100% 및 pH 5~7의 조건에서 방출되는 항균 나노 캡슐의 제조방법.
(a) reacting an aqueous solution containing a silica (SiO 2 ) precursor to prepare a silica core support;
(b) reacting by adding a silane-based compound to the silica core support;
(c) adding an acrylic compound to the product of step (b) and reacting to form a ligand brush; and
(d) capturing the antimicrobial agent in the ligand brush;
The antibacterial agent is a method of producing an antibacterial nanocapsule that is released under the conditions of 45-100% humidity and pH 5-7.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계의 공정 온도는 40~60℃인 항균 나노 캡슐의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The process temperature of step (a) is a method of producing an antibacterial nanocapsule of 40 ~ 60 ℃.
제7항에 있어서,
상기 항균 나노 캡슐의 평균 입경은 300~1,000㎚인 항균 나노 캡슐의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The average particle diameter of the antibacterial nanocapsule is a method of manufacturing an antibacterial nanocapsule of 300 ~ 1,000nm.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100867082B1 (en) * 2008-06-05 2008-11-04 재단법인서울대학교산학협력재단 Producting method of supercritical nanostructrue for skin remedy of acne and atopic dermatitits
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KR20190127878A (en) * 2017-03-21 2019-11-13 칼릭시아 Process for preparing capsules with improved retention properties and capsules obtained therefrom

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