[发明专利]一种温度/pH双响应的纳米抗菌系统的制备方法

摘要

本发明属于医药食品包装材料技术领域，具体涉及一种温度/pH双响应的纳米抗菌系统的制备方法。本发明的制备方法包括纳米硅球的制备、纳米硅球的表面处理、制备中空介孔硅球、抗菌剂加载和温度/pH刺激响应外层材料包覆。本发明的纳米抗菌系统为温度/pH双重刺激响应性材料，具有良好的温度和pH敏感性，采用先制备纳米硅球，再表面处理，然后制备中空介孔硅的制备顺序，相较于直接合成介孔硅，再表面处理的制备顺序，保证了表面接枝物只在介孔硅非介孔部分接枝，而介孔部分则保留了纳米硅的性质，能够增加抗菌系统对抗菌剂的搭载能力。

主权项

1.一种温度/pH双响应的纳米抗菌系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第1步、纳米硅球的制备a.将十六烷基三甲基溴化铵溶于二蒸水及异丙醇的混合溶液中，得到A溶液，其中，十六烷基三甲基溴化铵占三者总质量的0.8‑0.9%，二蒸水与异丙醇体积比为8.5:10‑9:10；b.向上述A溶液中加入氨水得到B溶液，按体积份数计，氨水0.7‑0.75份，A溶液100份；c.在750‑800r/min的转速下加入正硅酸乙酯和B溶液，滴加完毕后在40‑43℃的水浴下以280‑320r/min的转速搅拌22‑24h，其中，按体积份数计，正硅酸乙酯3‑3.5份，B溶液100份；d.将步骤c得到的硅球在3000‑3500r/min转速下离心分离25‑30min并使用异丙醇及去离子水洗涤数次，其后再进行离心，将离心得到的产物抽滤并用去离子水洗涤，抽滤后置于45‑50℃真空干燥箱干燥，即得到二氧化硅纳米微球；第2步、纳米硅球的表面处理将第1步得到的二氧化硅微球分散于体积分数为18‑21%的3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯及三甲氧基硅基丙基三硫代羰基苄基酯混合物的酒精溶液中，常温下以280‑320r/min的转速搅拌12h，然后将混合液过滤后抽滤，并用去离子水洗涤数次，抽滤后将滤渣置于45‑50℃真空干燥箱进行真空干燥；第3步、制备中空介孔硅球a.将一定量3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯及三甲氧基硅基丙基三硫代羰基苄基酯混合物分散于二蒸水中得到C溶液；b.将第2步中经表面处理后的纳米硅球分散于C溶液中，纳米硅球的质量分数为0.45‑0.55%；c.调节步骤b中混合溶液的pH值至9.5‑10.0，并在常温常压下以300‑350r/min的转速搅拌6‑7d，得到的产物在11000‑12000r/min下离心8‑10min，再用去离子水洗涤并离心，离心后真空干燥；第4步、抗菌剂加载a.将有机抗菌剂溶解于酒精中，有机抗菌剂所占质量分数为18‑22%；b.将第3步中所制中空介孔纳米硅球研磨并铺于洁净玻璃板上，纳米硅球层厚度≤0.5mm；c.将有机抗菌剂的酒精溶液滴加于纳米硅球层上，保证将纳米硅层浸润，待酒精挥发后再次滴加抗菌剂的酒精溶液，如此反复3‑5次；第5步、温度/pH刺激响应外层材料包覆a.将N‑异丙基丙烯酰胺单体、苯乙烯、十六烷、乙二烯基苯、正辛烷加入混有十二烷基硫酸钠和海藻酸钠的二蒸水中；b.将第4步中所制加载有抗菌剂的纳米硅球分散于上述混合液中，以300‑500r/min的转速搅拌5‑10min，再乳化20‑25min，然后在冰水浴中超声分散15‑18min；c.加入5质量份的氯化钙饱和溶液，并快速搅拌；d.在氮气氛围下，水浴加热，加入引发剂反应4‑5h；e.将上述混合液过滤，并用二蒸水洗涤后抽滤，将得到的粉末状固体置于35‑40℃真空干燥箱干燥4‑5h，即得到所需产品。