[發明專利]一種細菌纖維素的選擇性負載抗菌性納米銀方法

無效

• 申請號: 201110191828.6
• 申請日: 2011-07-10
• 公開（公告）號: CN102344496A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 張雯;王寶春;周碧輝;胡偉立;洪楓;陳仕艷;王華平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08B15/06
• 分類號: C08B15/06;C12P19/04
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種細菌纖維素的選擇性負載抗菌性納米銀方法，特別是涉及一種在細菌纖維素C6位伯羥基上負載抗菌性納米銀的方法，具體地說是一種采用硝酰基/酶共氧化劑體系在酸性條件下將細菌纖維素C6位上伯羥基氧化為羧酸，然后再進行胺化，最后負載抗菌性納米銀的方法，其中抗菌性納米銀為銀離子或者納米銀顆粒。

背景技術

細菌纖維素(Bacterial?cellulose，簡稱BC)是由部分細菌產生的一類纖維素，為了區別于植物產生的纖維素，也稱微生物纖維素。細菌纖維素是一種性能優良的生物學新材料，近年來被人們廣泛研究。細菌纖維素雖然組成和一般纖維素相似，但是其物理，化學性質獨特。如：納米級超細網狀結構；彈性模量、拉伸強度和濕強度很高，機械性能好于常規纖維素；親水性好，由于內部充滿“孔道”，具有很好的透氣，透水，保水能力；具有很好的生物相容性，不僅適應性好而且生物可降解；細菌纖維素的物理化學性能可以通過采用不同的菌種或者培養方法來合成制得，具有很好的可控性；合成細菌纖維素的原料來源豐富，價格便宜，這也降低了細菌纖維素的成本。

基于以上優異性質，細菌纖維素可以作為一種新型的“濕性”敷料。這種敷料具有優異的物理、化學和機械性質：超細網狀結構、高抗張強度和彈性模量、高親水性、有良好的透氣性能、及生物適應性和生物可降解性。由于其具有納米尺寸的結構，可以考慮在細菌纖維素上負載一些功能粒子，或者基團。提高細菌纖維素作為敷料使用時的附加性能。

中國專利CN101586309A利用細菌纖維素上的羥基吸附銀氨溶液中的銀離子，再以含醛的化學試劑作為還原劑反應生成納米氯化銀；中國專利CN101264335A同樣是利用細菌纖維素上的羥基來吸附硝酸銀溶液中的銀離子，再與氯化鹽溶液反應，在細菌纖維素膜上原位復合生成納米氯化銀。但以上兩種方法均是依靠細菌纖維素表面富含的羥基與銀離子形成一定的配合物而存在，此配合物體系再在還原劑、沉淀劑的作用下以配合物金屬離子為活性位點，生成一定尺寸的納米微粒。但是依靠羥基與金屬離子形成配合物的方式制得的納米微粒與細菌纖維素膜之間的作用力家較弱，易從膜表面滑落。若大量的納米銀及銀鹽從其表面滑落沿創面進入人體造成銀沉著對人體造成危害。

發明內容

本發明涉及一種細菌纖維素的選擇性負載抗菌性納米銀方法，特別是涉及一種在細菌纖維素C6位伯羥基上負載抗菌性納米銀的方法，具體地說是一種采用硝酰基/酶共氧化劑體系在酸性條件下將細菌纖維素C6位上伯羥基氧化為羧酸，然后再進行胺化，最后負載抗菌性納米銀的方法，其中抗菌性納米銀為銀離子或者納米銀顆粒。

本發明不同于常規的細菌纖維素載銀方法在于：

利用硝酰基/酶共氧化體系來選擇性地將細菌纖維素的C6位上伯羥基氧化為羧酸，再進行胺化反應，最后負載上抗菌納米銀。所負載的抗菌納米銀是在細菌纖維素的C6位上，C2、C3位上的羥基則留作他用。本發明的一種細菌纖維素的選擇性負載抗菌性納米銀方法對伯羥基具有良好的選擇性，反應條件比較緩和，反應過程相對簡單。

抗菌性納米銀和C6位上的氨基產生配位鍵和離子鍵，與細菌纖維素形成螯合物，最后錨定在細菌纖維素上，這種螯合物結合相比于羥基與銀離子之間配位結合更為牢固。

本發明的一種細菌纖維素的選擇性負載抗菌性納米銀方法，包括如下步驟：

(1)先將細菌纖維素置于冰箱內冷凍3～12小時，再將細菌纖維素冷凍干燥24～48小時；冷凍干燥通常是將細菌纖維素置于冷凍干燥機中處理；或者將細菌纖維素在20～120℃真空烘箱中放置6～24小時；

(2)干燥后的細菌纖維素浸漬在含0.01～1mol/L硝酰基化合物和0.01～10mol/L酶的水溶液中，所述細菌纖維素在所述水溶液中的質量-體積濃度為2～20g/L，并用1～10mol/L的HCl或HNO3溶液調整上述水溶液pH值為2～6；

(3)在1～10小時內逐步滴加1～10mol/L的氧化劑溶液使反應，體系溫度20～100℃。所述反應在磁力攪拌情況下進行，轉速一般在50～500r/min。滴加量以體積計為所述水溶液體積的十分之一，反應溫度20～100℃；

(4)將經上步處理的細菌纖維素取出，用蒸餾水洗3～5次，再用乙醇洗3～5次，直至其pH值為6～7，即得到C6位上羥基被選擇性氧化細菌纖維素；

(5)將上述選擇性氧化細菌纖維素加入二胺類物質溶液中，選擇性氧化的細菌纖維素在二胺類物質溶液中的質量-體積濃度為1～10g/ml，加熱至80～120℃回流，反應2～4h后，冷卻至室溫后取出細菌纖維素；