[发明专利]一种季铵盐-纳米银型磁性纳米抗菌复合粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明属于医用生物材料领域，一种季铵盐‑纳米银型磁性纳米抗菌复合粒子及其制备方法和应用。其工艺为：共沉淀法制备Fe₃O₄纳米粒子；聚甲基丙烯酸修饰磁性Fe₃O₄纳米粒子合成Fe₃O₄‑PAA；分别以2‑羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖为阳离子组装液和柠檬酸钠为阴离子组装液组装到Fe₃O₄纳米粒子上，得到Fe₃O₄‑PAA‑(CS‑CA)_n；Fe₃O₄‑PAA‑(CS‑CA)_n与AgNO₃共同煮沸，在纳米粒子表面的组装层上原位生成纳米银颗粒。有益效果：本发明所得抗菌纳米粒子具备接触型和释放型抗菌剂双重功效，抗菌效果优异，且多次循环仍能表现出较好的抗菌效果，可作添加剂应用在医用复合材料中。

技术领域

本发明涉及一种季铵盐-纳米银型磁性纳米抗菌复合粒子及其制备方法和应用，属于医用生物材料领域。

背景技术

Fe₃O₄磁性纳米粒子是指尺寸处于1-100nm的一种纳米磁性材料，因其兼具特殊的磁性以及纳米材料特有的宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应等特性，已被广泛应用于医疗、催化和生物等领域，近年来的研究表明，它在抗菌领域也具有良好的应用前景。

CN103044611B号专利文献通过聚合反应生成丙烯酸和苯乙烯混聚物纳米粒子，在磁性纳米粒子表面包裹反应生成的聚合物获得丙烯酸和苯乙烯混聚物磁性纳米粒子，然后通过和胺反应生成含有卤胺前置体官能团的聚合物抗菌磁性纳米粒子，最后通过卤化反应生成含有卤胺官能团的磁性抗菌纳米粒子。这些抗菌纳米粒子具有快速、高效、广谱的杀菌功效，其抗菌卤胺官能团在消耗完后能够通过简单的卤化反应来获得再生，能广泛应用于各种水体和空气的灭菌消毒处理、有害难闻气体的控制等。CN107812188A号专利文献报道了在Fe₃O₄表面修饰一层光热效果明显的聚多巴胺PDA，最后利用聚多巴胺表面上大量的氨基作为起始点，利用丙烯酸甲酯与乙二胺交替反应制备出以四氧化三铁为核，中间为聚多巴胺，最外层为树枝状聚酰胺-胺Fe₃O₄@PDA@PAMAM，然后负载一氧化氮，得到具有一氧化氮/光热协同抗菌作用的磁性材料。该材料利用近红外光照射产热杀菌并促使NO快速释放，实现光热与NO协同杀菌，再利用磁性氧化铁将细菌快速分离从而进一步提高杀菌净化效果。

以上的研究表明，Fe₃O₄在抗菌材料的快速分离和回收循环方面具有重要的应用价值。然而，这类抗菌纳米材料的制备大多操作繁琐，条件苛刻，需要涉及到冗长的化学合成和大量有毒试剂的使用。同时，就抗菌机理而言，这类抗菌纳米材料往往只具备接触杀菌或者释放杀菌单一机理的抗菌行为，无法充分发挥多重抗菌机理的协同杀菌作用，限制了它们在多重抗菌场景下的进一步应用。

发明内容

为解决现有抗菌纳米材料往往只具备接触杀菌或者释放杀菌单一机理的缺陷，本发明的目在于提供一种季铵盐-纳米银型磁性纳米抗菌复合粒子及其制备方法，并赋予材料接触和释放双重抗菌机理的应用。

实现本发明目的的技术方案是：一种季铵盐-纳米银型磁性纳米抗菌复合粒子及其制备方法，其特征在于具有以下步骤：

(1)Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备；

(2)聚甲基丙烯酸修饰步骤(1)所制备的磁性纳米粒子，得到Fe₃O₄-PAA磁性纳米粒子；