[發明專利]一種抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜的制法和應用

在審

• 申請號: 202011600996.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112724469A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 潘紅蓉
• 申請（專利權）人: 潘紅蓉
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L5/08;C08L29/04;C08K5/053;C08J5/18;C08B37/08
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本發明涉及抗菌材料技術領域，且公開了一種抗菌性殼聚糖?纖維素的生物質復合薄膜，在N?羥基丁二酰亞胺和二環己基碳化二亞胺的活化作用下，使疊氮乙酸與殼聚糖進行酰胺化反應，得到疊氮化殼聚糖，基于疊氮?炔點擊反應的原理，在溴化亞銅和三乙胺配位和催化作用下，使殼聚糖的疊氮基團與2?炔丙基四甲基胍的炔基發生點擊反應，得到四甲基胍基殼聚糖作為活性抗菌劑，聚乙烯醇具有良好的成膜性和阻隔性，丙三醇具有增塑效果，而殼聚糖與纖維素的相容性非常好，從而使四甲基胍基殼聚糖作為抗菌劑與納米纖維素復合成膜，得到抗菌性殼聚糖?纖維素的生物質復合薄膜，具有優異的抗菌活性和抑菌效果。

技術領域

本發明涉及抗菌材料技術領域，具體為一種抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜的制法和應用。

背景技術

目前的抗菌材料是將具有抗菌活性的抗菌加入到高分子材料中，制得抗菌塑料、抗菌纖維、抗菌涂層等，傳統的抗菌劑與納米銀、氧化鋅、二氧化鈦等無機抗菌劑；以及酰基苯胺類化合物、季銨鹽類化合物、雙呱類化合物、酚類化合物等有機抗菌劑。

殼聚糖具有無毒無污染、生物相容性和降解性，以及良好的抗菌性能，在日用化工、醫療用品和組織工程等方面具有重要的應用，雙呱類化合物如五甲基胍、1-(3-氯-4-庚氧苯基)雙胍等作為一元有機堿，其胍劑接受質子后形成穩定的陽離子，可以與細菌細胞壁中磷酸壁的結合，從而影響細菌等微生物的生長分裂、飽子萌發過程，以及破壞細胞壁結構，從而達到抑制或殺死微生物的效果，是一種抗菌性能優異的有機抗菌劑。

纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖類化合物，來源豐富、生物相容性和生物降解性良好，廣泛應用中水污染吸附、空氣凈化、抗菌材料、包裝材料、醫療用品等方面，為了進一步提高纖維素材料的抗菌性等綜合性能，以滿足生產生活的需求和工業的快速發展，需要加入與纖維素相容性良好的材料對纖維素進行改性。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜的制法和應用，解決了纖維素膜材料不具有抗菌性能，限制了纖維素的實際應用的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜，所述一種抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜的制備方法包括以下步驟：

(1)向錐形瓶中加入乙酸乙酯溶劑和四甲基胍，再緩慢滴加溴丙炔的乙酸乙酯溶液，置于恒溫水浴裝置中，在15-35℃下恒溫反應12-24h，減壓蒸餾除掉溶液，加入二氯甲烷和飽和食鹽水，進行萃取純化，取二氯甲烷有機相真空抽濾，得到分子式為C₁₀H₁₄N的2-炔丙基四甲基胍。

(2)向錐形瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶劑和殼聚糖，進行溶脹6-12h，再加入疊氮乙酸、催化劑和縮合劑，在40-60℃下恒溫避光反應12-36h，加入蒸餾水進行沉淀，抽濾掉溶劑，蒸餾水和乙醇洗滌干凈，得到疊氮化殼聚糖。

(3)向錐形瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶劑和疊氮化殼聚糖，進行溶脹6-12h，再加入2-炔丙基四甲基胍、催化劑和配體，在氮氣保護下，20-40℃下恒溫反應24-48h，加入蒸餾水進行沉淀，抽濾掉溶劑，蒸餾水和乙醇洗滌干凈，得到四甲基胍基殼聚糖。

(4)向錐形瓶中加入蒸餾水、聚乙烯醇和四甲基胍基殼聚糖，攪拌30-60min，再加入納米纖維素和增塑劑丙三醇，超聲分散均勻后將溶液真空脫泡、在聚四氟乙烯板上自然流延并固化，得到抗菌性殼聚糖-纖維素的生物質復合薄膜，用于抗菌薄膜材料領域中。

優選的，所述恒溫水浴裝置包括水浴槽，水浴槽下方固定連接有導熱板，導熱板上方設置有錐形瓶，導熱板下方與加熱片固定連接，水浴槽外側固定連接有保溫套，保溫套上方與螺桿固定連接，螺桿活動連接有調節齒輪，調節齒輪與上保溫層活動連接。