[发明专利]载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂的制备方法，属于无机-有机杂化抗菌材料的制备及其应用技术领域。

背景技术

抗菌剂是指能够在一定时间内，使某些微生物（细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等）的生长或繁殖保持在一定水平以下的化学物质。常见抗菌剂包括有机抗菌剂、无机抗菌剂和天然抗菌剂。其中，天然抗菌剂主要是天然物质的提取物，其抗菌能力较弱，资源有限；而有机抗菌剂耐热性差些，容易水解，有效期短；无机抗菌剂由于稳定性、持久性、安全性好，抗菌谱广、不易产生耐药性和适于高温加工等优点而成为首选。

通过物理吸附、离子交换等方法，将银、铜、锌等金属（或其离子）固定在多孔材料的表面可制成抗菌剂。近年来，银系抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。专利CN101744002B、CN102239887B、CN101744001B和CN101297654B分别报道了硅锌介孔材料载银抗菌剂、纳米级磷酸锆载银复合无机抗菌剂、含银硅基介孔抗菌剂和载银二氧化硅-壳聚糖复合抗菌剂的制备方法。其中，载体多为合成的多孔材料，生产成本较高、制备方法复杂，且在制备过程中涉及甲醛、表面活性剂、硅烷偶联剂等有机化学试剂。

伊蒙黏土是由伊利石（水云母30～70%）和蒙脱石（膨润土20～49%）两种黏土矿物组成的，具有两种矿物的独特性能，因而已在杀菌悬浮剂（CN102742573A）和脱色剂（CN103007876A）等方面得到了应用。天然产出的伊蒙黏土具有亲水性的负表面电荷，对极性较强的物质有较好的吸附性能。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂的制备方法，以壳聚糖季铵盐与伊蒙黏土相互作用，一步法制备载银有机-无机杂化抗菌剂，在提升抗菌性能的同时降低生产成本。

本发明的技术解决方案是：以天然伊蒙黏土为载体，以壳聚糖季铵盐为银离子还原剂和稳定剂，利用壳聚糖季铵盐和伊蒙黏土之间的静电作用，一步法制得载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂；其特征在于包括以下步骤：在搅拌条件下，将壳聚糖季铵盐溶于水中，然后加入伊蒙黏土，分散均匀后再加入硝酸银，之后将体系温度升至50~90oC反应2~8h，自然降温至室温后离心分离、洗涤、干燥和粉碎，得杂化抗菌剂。

其中，所述壳聚糖季铵盐的季铵化碳链长度在4~18之间，取代度大于50%，其配置浓度为1mg/mL。

其中，所述伊蒙黏土为天然形成的，使用前粉碎200目过筛，其加入量为壳聚糖季铵盐质量的1~10倍。

其中，所述硝酸银的加入量为壳聚糖季铵盐质量的0.1~1倍。

本发明具有以下优点：1、以天然伊蒙黏土为载体，以壳聚糖季铵盐为银离子的还原剂和稳定剂，利用壳聚糖季铵盐和伊蒙黏土之间的静电作用，一步法制得载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂，生成银纳米粒子完全固载在伊蒙黏土表面，粒径分布均一，没有出现团聚现象；2、将有机抗菌材料（壳聚糖季铵盐）和无机抗菌剂（银纳米粒子）有机结合，抗菌性能优异；3、在制备过程中，没有使用表面活性剂、还原剂（硼氢化钠）等化学试剂，所用原料绿色环保、储量丰富，制得的杂化抗菌剂具有良好的生物相容性；4、该法制备工艺简单，生产成本低，绿色环保，容易实现规模化生产。

附图说明

图1为实施例1制备的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂（图b），实施例3和实施例5制备的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化剂（图c和d）以及天然伊蒙黏土（图a）的透射电镜照片；

图2为实施例1制备的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂对大肠杆菌K88抗菌结果；

图3为实施例3制备的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂对大肠杆菌K88抗菌结果；

图4为实施例5制备的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂对大肠杆菌K88抗菌结果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的载银伊蒙黏土/壳聚糖季铵盐杂化抗菌剂的制备、性能作进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1：在搅拌条件下，将取代度为62%的100mg壳聚糖四烷基季铵盐溶于100mL水中，然后加入1g伊蒙黏土，分散均匀后再加入10mg硝酸银，之后将体系温度升至50oC反应8h，自然降温至室温后离心分离、洗涤、干燥和粉碎，得杂化抗菌剂。