[发明专利]含有卤胺官能团的聚合物抗菌纳米粒子和磁性抗菌纳米粒子的制备

说明书

技术领域

本发明涉及新型高效可再生的有机聚合物抗菌纳米粒子和磁性抗菌纳米粒子的制备和应用，具体涉及含有卤胺官能团的聚合物抗菌纳米粒子和磁性抗菌纳米粒子的制备方法和应用。 

背景技术

纳米抗菌材料是一类具备抑菌性能的新型材料，由于材料中抗菌剂的高比表面积和高反应活性的特殊效应，从而大大提高了它的整体抗菌效果，在包装材料、功能涂料、医用生物材料、服装面料、功能纤维、水处理、以及日常抗菌用品等方面将会得到广泛的应用。美国专利US6379712公开了一种含有纳米银粒的抗菌粒剂制造方法；美国专利US6482424公开了一种具有纳米铜离子为氧化剂的医疗性织物纤维；中国专利CN101187018公布了制备银纳米抗菌材料的方法；中国专利CN1742583公布了一种复合纳米抗菌材料及其制备方法，这种复合纳米抗菌材料，包括纳米氧化钛、纳米银系抗菌材料，该纳米材料颗粒平均粒径为5～100nm。以上这些专利方法制备的纳米抗菌材料中的抗菌成分都是价格比较昂贵的金属离子或金属氧化物，其制备成本较高。磁性纳米材料在生物医药领域展现了巨大的优势，用于生 物磁性分离、靶向药物载体、肿瘤磁热疗防治等方面。另外，磁性纳米材料易于分离和纯化。因此，同时拥有磁性和抗菌性的磁性抗菌纳米材料具有更加重要的研究和应用价值。 

与本发明相关的一篇文献（Dong,A.;Huang,J.,etc.Nanotechnology 2011,22,295602.)“Synthesis ofN-halamine-functionalized silica–polymer core–shell nanoparticles andtheir enhanced antibacterial activity”公布了一种卤胺纳米抗菌材料的制备方法，其过程如下：首先合成3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)和制备3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷-二氧化硅（MPS-SiO₂）纳米种子，然后通过ADMH（0.05g）和苯乙烯(0.95g)在MPS-SiO₂纳米种子（0.50g）的表面上共聚反应形成表面含有卤胺前置体官能团的纳米颗粒，最后用次氯酸钠溶液将纳米颗粒表面的卤胺前置体官能团转变成卤胺官能团。该文献方法成功制备了含有卤胺结构的抗菌纳米颗粒，但其有效抗菌成分（卤胺官能团）含量较低，对抗菌纳米颗粒的抗菌功效和使用寿命有不利影响。 

另外一篇与本发明相关的文献（A.Dong,etc.,ACS AppliedMaterials and Interfaces 3(2011)4228–4235.)“ModifyingFe₃O₄-Functionalized Nanoparticles with N-Halamine and TheirMagnetic/Antibacterial Properties”公布了一种卤胺磁性抗菌纳米材料的制备方法，其制作方法如以下步骤：第一步,将丙烯酸和苯乙烯在碳酸氢钠作引发剂的条件下聚合成聚苯乙烯-聚丙烯酸的混聚物（PSA）纳米粒子，合成Fe₃O₄磁性纳米粒子；第二步，将Fe₃O₄纳米 粒子在酸性条件下包裹在PSA纳米粒子上形成PSAFe₃O₄；第三步，将SiO₂纳米粒子包裹PSAFe₃O₄的表面形成PSAFe₃O₄SiO₂纳米粒子；第四步，再通过两步反应将5,5-二甲基海因（DMH）接到PSAFe₃O₄SiO₂磁性纳米粒子的表面形成PSAFe₃O₄SiO₂-DMH；第五步，用次氯酸钠溶液将PSAFe₃O₄SiO₂-DMH纳米粒子表面的卤胺前置体官能团转变成卤胺官能团。此文献方法很好地将卤胺官能团结合于磁性纳米材料的表面，但其制备方法繁琐，操作复杂，有效抗菌成分（卤胺官能团）含量较低。因此，开发一种制备工艺简单、有效抗菌成分含量高的卤胺纳米抗菌材料和磁性纳米抗菌材料具有非常重要的现实意义。 

发明内容