[发明专利]纳米硅凝胶的制备方法及纳米硅凝胶于抗菌和抗病毒的用途

说明书

本发明提供一种纳米硅凝胶的制备方法及纳米硅凝胶于抗菌和抗病毒的用途。其中，所述纳米硅凝胶，包含：硅，为无机黏土，含量为0.9～4.7％；脱层剂，为多醣类，由多个氨基葡萄糖(脱乙酰单位)和多个N‑乙酰葡糖胺，并通过β‑(1‑4)糖苷键组合而成，所述脱层剂含量为0.6～3.4％；酸，为酸性化合物，其含量0.3～2％；水，化学式为H₂O，含量为92～98％；本发明所述纳米硅凝胶的粒径小于500nm。

技术领域

本发明专利提供一种新型纳米技术，特别是涉及将硅制成具有抗菌及抗病毒效果的纳米硅凝胶。

背景技术

猪流行性下痢(porcine epidemic diarrhea；PED)是一种高度传染性疾病PED病毒为冠状病毒属的一种，除了PED病毒外，传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪呼吸道冠状病毒(PRCV)及猪凝集性脑脊髓炎病毒(HEV)也都属于冠状病毒属。PED病毒对于乙醚及氯仿相当敏感，市售大部分的消毒水都能有效的杀灭PED病毒，加热至摄氏60度以上也可以不活化此病毒。粪口传染是最常见的PED传播途径，但经由污染的设备、媒介物或人员传入阴性场的可能性也存在。发病猪只及其粪便和任何能沾染粪便的物体都可能传播PED病毒。被病毒污染的雨鞋、衣物、现场工作人员的手、设备或卡车都能传播此疾病。通常PED自病毒感染起约12-36小时后出现临床症状。当阴性猪场引进PEDV阳性猪只后，一般会在约4-5天内出现临床症状。PED的潜伏期通常较TGE长，感染猪只可持续排毒7-9天。PED症状的严重程度不一且与该发生猪场的流行病学历史相关，主要且通常是唯一的症状为急性水样下痢与呕吐。

自从欧盟(European Commission,EC)于2006年禁止抗生素添加于饲料中作为生长促进剂使用后，寻找天然且有效的替代品便成为现今重要的课题。而已知黏土矿物所具有的共同特色为高度吸附能力，因此具有的抑菌能力，且已被用于生产治疗人类腹泻药物的原料。在饲料中，含铝硅酸盐黏土像膨润土与蒙脱石等常用于饲料添加剂中作为霉菌毒素解毒剂。纳米硅凝胶(Nano-silica composites,NSC)是利用天然黏土脱层制成，为高度分散的纳米硅片，直径约300nm，具高表面积，离子交换能力及带电能力，这些独特的特性使NSC具有高度吸附能力附着于细菌表面。

为提升天然黏土的表面积，离子交换能力及带电能力，必须选用适当的插/脱层剂将天然黏土经由插层(intercalation)及脱层(exfoliation)等方式进行改质；其中，天然黏土的插层状态，指天然黏土层与层之间以固定距离的结晶型分散存在；而脱层状态则是指每单一层以不规则的距离及方向存在，黏土原料的插层与脱层通常可由插/脱层剂与黏土内的金属离子经由离子交换反应而得到纳米硅凝胶(Nano-silica composites,NSC)。

现有技术中，用于铝硅酸盐黏土像膨润土与蒙脱石的插层剂可为低分子型的四级铵盐，通过其正电基团铵盐官能基与层状无机物层间带电荷的表面官能基形成离子键的结合，并改变层状无机物如黏土的亲水性，使黏土成为亲有机溶剂的性质，提升黏土对有机单体或高分子的亲和性，以利后续的脱层反应。

现有的脱层剂，例如美国专利公开案第200500801801号中提出的以聚醚二胺(polyetherdiamine)及双酚A缩水甘油醚(diglycidyl ether of bisphenol-A,DGEBA)反应合成的脱层剂，经酸化后可使作为无机纳米材料的蒙托土(MMT)达到完全脱层的效果，或如中国台湾专利(I280261)中提出的以聚醚三胺(poly(oxypropylene)triamine)与双酚A缩水甘油醚反应合成两端具有胺基(NH2)的双酚A环氧寡聚物(amine-terminated BPAepoxy oligomer,AEO)脱层剂。