[發明專利]明膠/纖維復合抗菌膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011284631.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112300425A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 董慶豐;李立;張瑩瑩;楊嵐
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L89/00;C08L67/04;C08L91/00;C08L5/16;C08L87/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 范艷靜

本發明提供了一種明膠/纖維復合抗菌膜及其制備方法和應用，該抗菌膜的制備方法包括如下步驟：將明膠顆粒加入去離子水中，攪拌加熱，得到明膠水溶液；將明膠水溶液倒入模具中，得到明膠凝膠；利用金屬導線將明膠凝膠接地，作為接收平面；將高分子材料和抗菌劑溶解在溶劑中，得到靜電紡絲溶液，調節參數進行靜電紡絲，在明膠凝膠表面形成纖維層，進行干燥即可；本發明以凝膠狀明膠作為靜電紡絲的接收平面，將靜電紡絲纖維均勻沉積在凝膠明膠表面，干燥后得到表面牢固附著靜電紡絲纖維的明膠/纖維復合抗菌膜，具有優良的力學性能和阻隔性。通過在靜電紡絲纖維中添加負載抗菌精油的納米環糊精MOFs材料，從而賦予復合薄膜持久的抗菌保鮮特性。

技術領域

本發明屬于復合薄膜技術領域，具體涉及一種明膠/纖維復合抗菌膜及其制備方法和應用。

背景技術

靜電紡絲技術可以簡單、快速地制備各種纖維薄膜，在生物醫藥、能源和催化等領域應用廣泛。靜電紡絲薄膜由短小的纖維相互層疊而成，其力學性能和阻隔性能難以與傳統塑料薄膜相媲美。環糊精MOFs材料為γ-環糊精和鉀離子通過自組裝得到的可食用多孔性材料，能夠高效負載抗菌精油，提高精油的穩定性，并且調節精油的釋放特性，實現持久抗菌。

發明內容

針對現有技術中的不足，為了解決靜電紡絲薄膜力學性能較差的問題，本發明的首要目的是提供一種明膠/纖維復合抗菌膜的制備方法。

本發明的第二個目的是提供上述明膠/纖維復合抗菌膜。

本發明的第三個目的是提供上述明膠/纖維復合抗菌膜的應用。

為達到上述首要目的，本發明的解決方案是：

一種明膠/纖維復合抗菌膜的制備方法，其包括如下步驟：

(1)、將明膠顆粒加入去離子水中，攪拌加熱到43-50℃，得到濃度為5-20wt％的明膠水溶液；

(2)、將明膠水溶液倒入模具中，經過靜置、冷卻，得到明膠凝膠；

(3)、利用金屬導線將明膠凝膠接地，作為接收平面；

(4)、將高分子材料和抗菌劑溶解在溶劑中，得到高分子濃度為3-20wt％，抗菌劑含量為5-10wt％的靜電紡絲溶液，調節參數進行靜電紡絲，在步驟(3)的明膠凝膠表面形成纖維層；并放入鼓風烘箱中在30-60℃下進行干燥，得到明膠/纖維復合抗菌膜。

優選地，步驟(4)中，高分子材料選自聚乳酸、聚己內酯、聚羥基丁酸酯和玉米醇溶蛋白中的一種以上。

優選地，步驟(4)中，抗菌劑為抗菌精油-環糊精MOFs包合物。

優選地，抗菌精油-環糊精MOFs包合物的制備過程為：將納米環糊精MOFs材料和抗菌精油加入二氯甲烷溶液或六氟異丙醇溶液中，經過磁力攪拌、離心、洗滌得到精油-環糊精MOFs包合物；抗菌精油選自丁香酚、肉桂醛、檸檬烯和香茅醇中的一種以上。

實際上，該抗菌劑材料中由于納米環糊精MOFs材料具有豐富的孔隙結構，并且其孔隙通道具有兩種尺寸0.78nm和1.7nm，可以實現抗菌精油的梯度緩釋，故可以延緩抗菌膜中精油的釋放速度，從而實現長效抑菌。

優選地，步驟(4)中，溶劑選自二氯甲烷和六氟異丙醇中的一種以上。

優選地，步驟(4)中，靜電紡絲參數為：靜電紡絲溶液的注射速度為0.2-1mL/h，溫度為25-35℃，電壓為15-23kV，距離為10-20cm。

由上述的制備方法得到明膠/纖維復合抗菌膜，即由明膠和可降解靜電紡絲抑菌纖維復合而成。

本發明的明膠/纖維復合抗菌膜可以在食品保鮮中得以應用。

由于采用上述方案，本發明的有益效果是：