[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有緩控釋作用的抑菌材料及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710485013.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107258774A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣剛彪;梁均華;劉永林;陳文照;曹飄楊;陳火君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01N25/10
• 分類(lèi)號(hào): A01N25/10;A01N43/16;A01N37/40;A01N59/16;A01P1/00;A01P3/00;A61K31/722;A61K31/60;A61K33/30;A61K47/36;A61K47/61;A61P31/04;A61P31/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 崔紅麗,裘暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抑菌材料，具體涉及一種具有緩控釋作用的殼聚糖接枝水楊酸復(fù)合納米氧化鋅的抑菌材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

殼聚糖是天然多糖甲殼素的衍生物，屬于天然高分子材料，來(lái)源豐富，在自然界中儲(chǔ)量?jī)H次于纖維素。殼聚糖廉價(jià)易得，無(wú)毒副作用，以其優(yōu)良性能廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、食品、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域。

殼聚糖具有止血、抑菌以及促進(jìn)創(chuàng)口愈合的特性。2004年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)了殼聚糖止血愈創(chuàng)敷料上市，此后在臨床應(yīng)用上也取得了良好的效果。利用殼聚糖良好的生物相容性和生物可降解性，可使其在藥物制劑中作為藥物載體用于緩、控釋藥物。

對(duì)于解決化學(xué)農(nóng)藥的不足及其帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題，具有優(yōu)良的抑菌作用的殼聚糖作為農(nóng)用藥物用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。殼聚糖目前為止主要有3種被大眾認(rèn)可的抑菌機(jī)理：一是殼聚糖分子通過(guò)與細(xì)菌表面的靜電吸附作用在菌體表面形成一層致密薄膜，阻止細(xì)菌吸收養(yǎng)分，從而抑制了細(xì)菌生長(zhǎng)；二是殼聚糖在細(xì)菌體內(nèi)分解形成小分子，并進(jìn)去到細(xì)菌細(xì)胞核內(nèi)阻礙RNA的翻譯從而阻礙蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致細(xì)菌不能正常生長(zhǎng)繁殖；三是殼聚糖通過(guò)螯合金屬離子及微量元素之后抑制了細(xì)菌生長(zhǎng)

殼聚糖不僅具有一定的抑菌功能，對(duì)某些農(nóng)作物害蟲(chóng)也具有殺滅作用。據(jù)報(bào)道，殼聚糖對(duì)菜蛾科、夜蛾科、同翅目、鱗翅目害蟲(chóng)和小型害蟲(chóng)(蚜蟲(chóng))等均有一定殺蟲(chóng)活性，雖然活性比不上傳統(tǒng)農(nóng)藥，但可部分代替殺蟲(chóng)劑或作為殺蟲(chóng)助劑，減少傳統(tǒng)農(nóng)藥的使用。據(jù)報(bào)導(dǎo)，殼聚糖對(duì)植物的防御反應(yīng)具有誘導(dǎo)作用，能使植物產(chǎn)生植保素，進(jìn)而在傷口處合成木質(zhì)素，通過(guò)加厚細(xì)胞壁，起到阻礙病菌穿透的作用。實(shí)驗(yàn)也證明殼聚糖對(duì)梨黑斑病、蘆筍莖枯病、油菜菌核病和黃瓜炭疽病等病原菌均表現(xiàn)出優(yōu)良的抑制效果。

水楊酸一般是由苯酚鈉鹽和二氧化碳發(fā)生羰基化反應(yīng)后再經(jīng)酸化制備得到，由于其分子中含有活潑的羥基和羧基，極易改性，可作為一種功能化合物應(yīng)用到許多領(lǐng)域，比如作為常用保鮮劑，起防腐作用；同時(shí)水楊酸還具有殺菌防腐、解熱鎮(zhèn)痛等作用，醫(yī)藥上常用作殺菌防腐劑。水楊酸作為廉價(jià)、無(wú)毒、高效的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)代謝方面具有廣泛的應(yīng)用。鑒于水楊酸是在植物體內(nèi)合成的，并且在植物韌皮部運(yùn)輸，因此水楊酸作為一種新的植物內(nèi)源激素而受到廣泛關(guān)注。水楊酸在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用已有廣泛的研究。有結(jié)果表明，用水楊酸對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行采后處理，可減輕炭疽病害，提高果實(shí)抗病性；張夢(mèng)洋等(2015)用水楊酸溶液處理黃瓜幼苗，結(jié)果顯示，7mmol/L水楊酸處理提高了黃瓜正常子葉的光合速率和減小了黃瓜染病子葉光合速率下降程度；

與常用的化學(xué)試劑消毒法如臭氧、氯氣和紫外輻射消毒等相比，納米無(wú)機(jī)材料作為抗菌劑，因具有低毒、廣譜、高效、耐熱、安全、長(zhǎng)效、不易產(chǎn)生抗性菌株以及對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，越來(lái)越引起人們的重視。目前具有抗菌作用的納米無(wú)機(jī)材料主要有銅、銀、氧化銅、氧化鎂、氧化鋅和二氧化鈦等。納米氧化鋅穩(wěn)定性高，安全無(wú)毒，具有廣譜的抗殺菌性能。其顆粒尺寸較小，為1～100nm，比表面積較大，因而表現(xiàn)出高化學(xué)活性、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)以及宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)。而納米氧化鋅在抗菌應(yīng)用中，原材料來(lái)源廣泛、用量少、抗菌效率高，且不需要紫外照射就能夠表現(xiàn)出良好的抑菌活性。納米氧化鋅與普通氧化鋅相比，其比表面積急劇增大，這就增加了細(xì)菌與其的接觸幾率，從而提高了抗殺菌效應(yīng)；此外，納米氧化鋅容易在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生自由基，配合自由基進(jìn)一步提高了抗殺菌效果。但是，納米氧化鋅顆粒也有易于團(tuán)聚以及可見(jiàn)光光催化活性不高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有緩控釋作用的殼聚糖接枝水楊酸復(fù)合納米氧化鋅的抑菌材料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供通過(guò)上述制備方法得到的具有緩控釋作用的殼聚糖接枝水楊酸復(fù)合納米氧化鋅的抑菌材料。該抑菌材料采用殼聚糖為原料，通過(guò)改性接枝水楊酸，再?gòu)?fù)合納米氧化鋅，制備得到抑菌材料。其中殼聚糖和水楊酸具有抑菌作用，接枝產(chǎn)物是優(yōu)良的緩控釋載體。復(fù)合納米氧化鋅后，具有良好的抑菌性能，其應(yīng)用后可以長(zhǎng)效緩釋水楊酸和納米氧化鋅，起到長(zhǎng)效的抑菌作用。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述具有緩控釋作用的殼聚糖接枝水楊酸復(fù)合納米氧化鋅的抑菌材料的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有緩控釋作用的殼聚糖接枝水楊酸復(fù)合納米氧化鋅的抑菌材料的制備方法，包含如下步驟：

(1)將殼聚糖溶于乙酸溶液中，攪拌，得到殼聚糖-乙酸溶液，再逐滴加入氫氧化鈉溶液，至完全沉淀出殼聚糖，用乙醇洗滌至中性，得到產(chǎn)物A；