專利名稱：一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)已掌握的科技知識，殼聚糖是由甲殼素經(jīng)脫乙酰后的產(chǎn)物，在自然界中的儲量非常豐富，廣泛存在于蝦、蟹和昆蟲的外殼及藻類、菌類的細(xì)胞壁之中，是年產(chǎn)量僅次于纖維素的第二大天然高分子。殼聚糖是由β-(1,4)-2-氨基-D-葡萄糖單元與β-(1，4)-2-乙酰胺基-D-葡萄糖單元組成的共聚物。殼聚糖本身具有很好的抗菌性，但其抗菌性不如銀。雖然銀系抗菌劑具有優(yōu)異的抗菌性能，但由于銀離子化學(xué)性質(zhì)活潑，在光照、熱等作用下容易變色，使銀系抗菌劑從白色變成棕色或黑色。變了色的抗菌劑不僅不能在淺色制品中使用，而且抗菌性能也明顯降低。因此銀系抗菌劑的變色問題嚴(yán)重制約了其在更大范圍的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，包括以下步驟①通過氯乙酸、氫氧化鈉與殼聚糖反應(yīng)制成羧甲基殼聚糖；②將上述反應(yīng)所得的羧甲基殼聚糖與銀離子進(jìn)行復(fù)合得到銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑。為了提高殼聚糖的抗菌劑，按照本發(fā)明的處理方法，將殼聚糖與銀復(fù)合，不僅可以解決銀容易變色的問題，同時(shí)也可以大大提高殼聚糖的抗菌性。


圖1是NaOH用量對羧甲基殼聚糖取代度的影響；圖2氯乙酸用量對羧甲基殼聚糖取代度的影響；圖3是反應(yīng)溫度對羧甲基殼聚糖取代度的影響；圖4是反應(yīng)時(shí)間對羧甲基殼聚糖取代度的影響。
具體實(shí)施例方式一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，包括步驟①通過氯乙酸、氫氧化鈉與殼聚糖反應(yīng)制成羧甲基殼聚糖；②將上述反應(yīng)所得的羧甲基殼聚糖與銀離子進(jìn)行復(fù)合得到銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑。該方法通過對殼聚糖羧甲基化，引入親水基團(tuán)，在保留殼聚糖原有活性的基礎(chǔ)上，提高其水溶性，再與銀離子復(fù)合得到復(fù)合抗菌劑。該制備工藝制備得到的銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑，不僅可以解決銀系抗菌劑容易變色的問題，同時(shí)也大大提高了殼聚糖的抗菌性。
所述步驟①中殼聚糖與NaOH、氯乙酸的質(zhì)量比為1 2 4 2 4，反應(yīng)溫度為30 70°C，反應(yīng)時(shí)間為6 12h。優(yōu)選所述步驟①中殼聚糖與NaOH、氯乙酸的質(zhì)量比為1 4 4，反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)時(shí)間為IOh。本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)研究得到上述最優(yōu)的工藝技術(shù)參數(shù)，具體如圖1、2、3、4所示氫氧化鈉對取代度的影響，結(jié)合圖1可知，羧甲基殼聚糖(CM-CTS)的取代度隨NaOH質(zhì)量的增加而變高，當(dāng)殼聚糖(CTS)與NaOH的質(zhì)量比為1 4時(shí)取代度最高；當(dāng)質(zhì)量比大于1 4時(shí)，隨著NaOH質(zhì)量的增加，羧甲基殼聚糖(CM-CTS)的取代度逐漸降低。這是由于當(dāng)CTS/NaOH低于1 4時(shí)，反應(yīng)體系呈酸性，而羧甲基化反應(yīng)需在堿性條件下進(jìn)行，這使大部分殼聚糖都沒有反應(yīng)；當(dāng)CTS/NaOH高于1 4時(shí)，導(dǎo)致NaOH量太多，會增加副反應(yīng)，使得氯乙酸與NaOH反應(yīng)，導(dǎo)致殼聚糖反應(yīng)不充分。反應(yīng)結(jié)果如圖1所示CTS/NaOH最佳反應(yīng)比為1 4。氯乙酸用量對取代度的影響=CM-CTS的取代度隨氯乙酸質(zhì)量的增加而變高；當(dāng)CTS與氯乙酸的質(zhì)量比為1 4時(shí)取代度最高；當(dāng)質(zhì)量比大于1 4時(shí)，隨著氯乙酸質(zhì)量的增加，CM-CTS的取代度逐漸降低。這是因?yàn)楫?dāng)氯乙酸用量過大時(shí)，也會加劇副反應(yīng)的發(fā)生，從而使羧甲基化反應(yīng)不能很好的進(jìn)行。羧甲基化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，如果操作過程中將氯乙酸一次性加入，反應(yīng)十分劇烈，很難控制其反應(yīng)溫度，而且氯乙酸的利用率降低。為此采用邊攪拌邊加入的方法，可有效提高反應(yīng)效率。由此可由圖2可知，CTS與氯乙酸的最佳質(zhì)量比為1 4。反應(yīng)時(shí)間對取代度的影響由圖3可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的增力卩，CM-CTS的取代度越高；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為IOh時(shí)，取代度最高；超過IOh后，隨著時(shí)間的增力卩，CM-CTS的取代度有所降低。這是因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間過短，不能完全進(jìn)行羧甲基化，得到的產(chǎn)物反應(yīng)不充分；反應(yīng)時(shí)間過長，分子鏈會隨時(shí)間的延長而降解，影響產(chǎn)物的取代度。由此得羧甲基化的最佳反應(yīng)時(shí)間為 IOh0反應(yīng)溫度對取代度的影響由圖4可知，隨著反應(yīng)溫度的升高，羧甲基殼聚糖的取代度越高；當(dāng)溫度達(dá)到60°C時(shí)，所得產(chǎn)品的取代度最高；當(dāng)溫度超過60°C時(shí)，隨著反應(yīng)溫度的升高，取代度逐漸降低。這是由于在反應(yīng)時(shí)間一定的情況下，反應(yīng)溫度過低，反應(yīng)速度太慢，不利于羧甲基化，所以反應(yīng)溫度在一定范圍內(nèi)的升高，有利于取代度的提高；但是過高的反應(yīng)溫度會使反應(yīng)物及產(chǎn)物的主鏈發(fā)生斷裂，而且體系中的異丙醇也會大量蒸發(fā)，不利于反應(yīng)進(jìn)行。由此得羧甲基化的最佳反應(yīng)溫度為60°C。所述步驟②中銀離子物質(zhì)為硝酸銀，所述羧甲基殼聚糖與硝酸銀的反應(yīng)質(zhì)量比控制在1 0.01 0.05。本發(fā)明通過大量研究實(shí)驗(yàn)顯示，在該優(yōu)選參數(shù)范圍，本發(fā)明得到的銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑在水中溶解性好，它不僅可以解決銀系抗菌劑容易變色的問題，同時(shí)也大大提高了殼聚糖的抗菌性，該復(fù)合抗菌劑對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的最小抑菌濃度分別為0. 05%和0. 1%，經(jīng)最小抑菌濃度的復(fù)合抗菌劑整理的無紡布同樣具有優(yōu)異的抗菌性能，抑菌率達(dá)到100%。具體參見下面表1、2所示。表1不同質(zhì)量比Ag/CM-CTS物理性能的比較
權(quán)利要求
1.一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，包括以下步驟①通過氯乙酸、氫氧化鈉與殼聚糖反應(yīng)制成羧甲基殼聚糖；②將上述反應(yīng)所得的羧甲基殼聚糖與銀離子進(jìn)行復(fù)合得到銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，其特征在于所述步驟①中殼聚糖與NaOH、氯乙酸的質(zhì)量比為1 2 4 2 4，反應(yīng)溫度為30 70°C，反應(yīng)時(shí)間為6 12h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，其特征在于所述步驟②中銀離子物質(zhì)為硝酸銀，所述羧甲基殼聚糖與硝酸銀的反應(yīng)質(zhì)量比控制在1 0. 01 0. 05。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，其特征在于所述步驟②中銀離子與羧甲基殼聚糖進(jìn)行反應(yīng)之前，先將銀離子與小分子氨羧類絡(luò)合劑按等摩爾比絡(luò)合，在常溫常壓下攪拌反應(yīng)10 30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，其特征在于所述步驟①中殼聚糖與NaOH、氯乙酸的質(zhì)量比為1 4 4，反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)時(shí)間為10h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，其特征在于所述的小分子氨羧類絡(luò)合劑為乙二胺四乙酸。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的是提供一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑的制備工藝，包括步驟①通過氯乙酸、氫氧化鈉與殼聚糖反應(yīng)制成羧甲基殼聚糖；②將上述反應(yīng)所得的羧甲基殼聚糖與銀離子進(jìn)行復(fù)合得到銀/殼聚糖復(fù)合抗菌劑。為了提高殼聚糖的抗菌劑，按照本發(fā)明的處理方法，將殼聚糖與銀復(fù)合，不僅可以解決銀容易變色的問題，同時(shí)也可以大大提高殼聚糖的抗菌性。
文檔編號A01P1/00GK102388908SQ20111027938
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者余雪蓮, 劉斌, 楊本宏 申請人:合肥學(xué)院