[發明專利]一種殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體的制備方法

在審

• 申請號: 202110346825.9
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113057178A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 王應紅;莫子佳;蔣金局;彭靜;李春桃
• 申請（專利權）人: 樂山師范學院
• 主分類號: A01N59/20
• 分類號: A01N59/20;A01N43/16;A01P1/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

本發明公開了一種殼聚糖希夫堿?單寧酸?銅復合抗菌粉體的制備方法，以殼聚糖、單寧酸為組裝基元，使用戊二醛為交聯劑，制備殼聚糖席夫堿?單寧酸，再以殼聚糖席夫堿?單寧酸作為載體與CuCl₂復合得到殼聚糖希夫堿?單寧酸?銅復合抗菌粉體。本發明通過戊二醛與殼聚糖中氨基反應形成希夫堿，并將殼聚糖線型高分子轉變成三維網狀結構的物質，不但使抗菌活性增強，也解決了殼聚糖在酸性溶液中易溶脹和機械性能低的缺點。同時，利用單寧酸的酚羥基，可更好、更多的固載銅離子，從而增加了復合物的抗菌性能及抗菌長效性，可進一步滿足復合抗菌材料不同的應用需求。

技術領域

本發明涉及一種殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體的制備方法，具體是以殼聚糖、單寧酸為組裝基元使用戊二醛為交聯劑制備殼聚糖-單寧酸復合材料，采用化學法合成殼聚糖-單寧酸載銅復合材料，屬于新型抗菌雜化材料技術領域。

背景技術

抗菌劑是一類新型添加劑，在塑料、橡膠、化纖皮革、陶瓷、涂料等領域都有廣泛的應用，對人類健康具有十分重要的意義。傳統的醛類、酸類、氯類等抗菌劑雖有很強的殺菌能力，但其自身腐蝕性強、毒性大，制約了它們的廣泛應用。天然抗菌劑的殼聚糖在自然界中含量豐富，殺菌速度快、抑菌效果好，具有好的物理、化學性能和生物相容性，但耐熱性能差，特別在酸性溶液中易溶脹、機械性能低，大大限制了其應用范圍。

單寧酸（別名鞣酸）是天然多酚類化合物，單寧酸具有疏水性的內部核心結構、親水性的外部結構。單寧酸可改變病原微生物細胞膜的通透性破壞膜結構完整性，使抗菌物質進入細胞內部與毒性蛋白和酶等形成氫鍵，降低其致病能力，單寧酸在預防細菌感染方面有很好的抗菌和抗病毒作用。例如1、“單寧酸的體外抑菌作用及其影響因素”，《廣東工業大學學報》，鄭正男等，2015年第04期，該文中表明單寧酸對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和糞腸球菌有較好的抑制作用”。2、隋淑英等，“無機金屬離子對羊毛織物的抗菌整理”一文中表明：單寧酸活潑的羥基還可以與羊毛的羧基發生酯化反應，同時又可與金屬離子發生絡合，可較好控制羊毛與金屬離子的結合與釋放，增加其耐久抗菌效果。

銅是人體中含量僅次于鐵和鋅，在微量元素中居第3 位的生命元素。它是細胞內部氧化過程的催化劑，對細菌和病毒有抑制作用，已經被廣泛應用于水凈化、滅藻、滅真菌等領域。Cu²⁺ 依靠正電荷吸附在細菌、真菌細胞膜表面并進入菌體內,破壞微生物的結構功能從而達到抑菌效果。例如，CN106393360A公開了一種用于速生木材的銅離子殼聚糖協同增強抗菌性能的改性劑,該改性劑增加了木材微纖絲的結晶區域寬度和相對結晶度，從而提高木材的綜合性能，而且防腐效果廣譜、高效，使得改性后的速生木材能夠用于戶外家具、器材的制造，耐腐蝕，使用壽命長。以及CN110448722A公開了一種可注射含單寧酸的溫敏復合抗菌水凝膠材料及其制備和應用，其中單寧酸既作為交聯劑,又和金屬離子發生螯合作用作為緩慢釋放的抗菌劑。抗菌范圍廣且抗菌時間長；具有良好的生物相容性和生物降解性。但現有涉及殼聚糖的復合抗菌功能材料對于殼聚糖本身機械性能低及耐熱性能差的問題，卻并沒有給出相應的解決措施，難以滿足特殊條件下的應用需求。

發明內容

本發明旨在解決現有技術使用殼聚糖制備復合抗菌功能材料沒有考慮殼聚糖本身機械性能低及耐熱性能差的問題，由此提出一種殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體的制備方法，該方法由具有生物活性的殼聚糖、單寧酸為組裝基元，使用戊二醛為交聯劑制備席夫堿殼聚糖-單寧酸作為載體，并與氯化銅復合得到殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體。戊二醛在一定條件下與殼聚糖中氨基反應形成希夫堿，并將殼聚糖線型高分子轉變成三維網狀結構的物質，并且形成希夫堿抗菌活性也能增強，也解決了殼聚糖在酸性溶液中易溶脹和機械性能低的缺點。利用單寧酸的酚羥基，可更好、更多的固載銅離子，從而增加復合物抗菌性能及抗菌長效性。

本發明通過下述技術方案實現：一種殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體的制備方法，以殼聚糖、單寧酸為組裝基元，使用戊二醛為交聯劑，制備殼聚糖席夫堿-單寧酸，再以殼聚糖席夫堿-單寧酸作為載體與CuCl₂復合得到殼聚糖希夫堿-單寧酸-銅復合抗菌粉體，具體步驟如下：