CN103843823A - 纤维素醚纳米银抗菌剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以天然高分子材料纤维素醚为载体的纳米银抗菌剂及其制备方法，所述抗菌材料由纳米银颗粒牢固吸附在纤维素醚糖基表面及微孔内构成，其纳米银的含量为0.5%-3%重量，所述纳米银的粒径为1-100纳米，所述纤维素醚为纤维素经醚化后的任何一种产品。本发明的产品可广泛用于医疗卫生、食品、化妆品、洗涤剂等领域。该产品原料来源广泛、生产工艺简单、具有优异的生物相容性，对人体无毒、无害、无免疫反应，具有很高的经济和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然高分子抗菌剂，特别是涉及一种用纤维素醚与纳米银制成复合抗菌剂以及该复合抗菌剂的制备方法。
背景技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，健康的生存环境日益成为人类追求的目标。近年来，在各种日用产品中抗菌剂技术和抗菌材料得到了快速的发展，在众多抗菌材料中，银系列抗菌材料由于具有持久性、广谱性、耐热性好、安全性高、不易产生耐药性等特点而倍受青睐。纳米银比传统的银离子杀菌剂具有更强的杀菌能力，因此各种固载纳米银制剂得到了广泛的应用。对于日用产品领域、生物领域、医用领域和食品工业的纳米银复合抗菌材料，天然高分子因无毒、无污染、分散效果和稳定性能好，是优选的载体材料。如中国发明专利101044848B利用丝素固载纳米银制备了一种用于化妆品、保健食品、医疗卫生用品等领域抗菌粉体。
纤维素醚是纤维素经醚化后生成的可溶于水、稀酸、稀碱或有机溶剂的一类产品。根据在纤维素中引入基团的特性、取代度大小，可以决定其在不同溶剂中的溶解能力。纤维素的结构是失水葡萄糖单元分子键组成，每个葡萄糖单元内含有三个羟基，在一定条件下，羟基被甲基、羟乙基、羟丙基等不同基团取代，就生成各类不同纤维素醚的品种。由于其具有较好的保水、分散、粘结及无毒、无害等特性，而在建筑、水泥、石油、食品、纺织、洗涤剂、涂料、医药、造纸等工业得到了广泛的应用。纤维素含有大量的葡糖糖基团可以固定纳米银而制备纳米银抗菌膜或抗菌纱线，如01102267.1公开了一种利用纱线的纤维之间或纤维上附着超微粒银，而制造抗菌纱线的方法，但由于制备的抗菌纱线不溶于水，而限制了其适用范围。纤维素醚除具有大量的葡萄糖基团外和还引入了其它官能团，其固定纳米银的性能更好，因此开发纤维素醚纳米银抗菌复合物，对扩展纤维素醚和纳米银抗菌剂的应用领域具有重大的实用价值。
发明内容
本发明的目的是为了扩大纳米银抗菌剂与纤维素醚的应用领域，提供的一种无化学有害物质，且简单易操作的新型纤维素醚固载纳米银抗菌剂及其制备方法。
本发明是这样实现的：取0.5～1g可溶于水的纤维素醚与1～1.5g绿色还原剂配制纤维素醚溶液，然后加入硝酸银，在50～120℃下进行液相化学反应制备纳米银纤维素复合抗菌剂。
本发明的具体实现是：称取0.5～1g的纤维素，溶于100ml水中，配制5~10g/L浓度的纤维素醚水溶液，加入10~15g/L浓度的还原剂1～1.5g，搅拌混合均匀，然后将0.5～1g硝酸银溶于100mL水中配制成的5~10g/L浓度的硝酸银溶液加入到纤维素醚水溶液中形成混合液，用0.5 g盐酸或1g氢氧化钠溶液将混合溶液的pH值调整到3~11，在50~120°C下反应1h或2h，制得纳米银纤维素醚溶液。
上述技术方案中所述的纤维素醚为纤维素醚化后的任何一种产品如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素等。
所述的还原剂为无毒的绿色还原剂，选自葡糖糖、抗坏血酸、没食子酸、单宁酸中的任何一种或几种的混合物。
本发明的产品可以作为治疗烧、烫伤的医用材料，和皮肤感染和皮肤以及外科手术切口术后预防治疗切口感染的材料，也可广泛的应用于化纤、日用品、食品、医药、化妆品、医疗卫生用品、洗涤剂、水泥、涂料等领域，具有光谱抗菌性、长效性、杀灭耐药性等优异性能，从原料来源和生产工艺来说，扩展了纤维素醚的应用领域，又具有纤维素醚无毒、无害的优点，克服了当今市场上众多银型抗菌产品价格普遍偏高的缺点。因此，本发明具有很高的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将通过具体的实例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
1. 称取质量约0.5 g的羟丙基纤维素溶解于100ml水中，再加入1 g葡萄糖，均匀搅拌30min，计为溶液A。
2. 称取0.5g AgNO3溶于100ml去离子水中，配制5.0g/L的AgNO3溶液，计为溶液B。
3. 取溶液B 2ml逐滴滴加于溶液A中，用20%NaOH溶液将混合溶液的pH值调整到9~10，于120°C回流加热0.5h，即制得羟丙基纤维素纳米银溶液。
实施例2：
1. 称取质量约1 g的羧甲基纤维素溶解于100ml水中，再加入1.5 g抗坏血酸，均匀搅拌30min，计为溶液A。
2. 称取1 g AgNO3溶于100ml去离子水中，配制10 g/L的AgNO3溶液，计为溶液B。
3. 取溶液B 3 ml逐滴滴加于溶液A中，用20%NaOH溶液将混合溶液的pH值调整到3~5，于50°C回流加热2 h，即制得羧甲基纤维素纳米银溶液。
实施例3：
1. 称取质量约0.75 g的羟乙基纤维素溶解于100ml水中，再加入1 g没食子酸，均匀搅拌30min，计为溶液A。
2. 称取0.75g AgNO3溶于100ml去离子水中，配制7.5g/L的AgNO3溶液，计为溶液B。
3. 取溶液B 2ml逐滴滴加于溶液A中，用20%NaOH溶液将混合溶液的pH值调整到7~8，于100°C回流加热1 h，即制得羟乙基纤维素纳米银溶液。
实施例4：
1. 称取质量约0.6 g的羟丙基甲基纤维素溶解于100ml水中，再加入1.5 g单宁酸，均匀搅拌30min，计为溶液A。
2. 称取0.5g AgNO3溶于100ml去离子水中，配制5.0g/L的AgNO3溶液，计为溶液B。
3. 取溶液B 3ml逐滴滴加于溶液A中，用20%NaOH溶液将混合溶液的pH值调整到8~9，于100°C回流加热1 h，即制得羟丙基甲基纤维素纳米银溶液。
Claims (5)
1.一种纤维素醚纳米银抗菌剂，其特征在于纳米银颗粒在纤维素醚糖基表面和微孔内牢固吸附而构成, 所述纳米银的粒径为1-100纳米。
2.根据权利要求1所述的纤维素醚纳米银抗菌剂，其特征在于所述的纤维素醚可选自羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、氰乙基纤维素、苄基氰乙基纤维素中的一种或两种以上物质的混合物。
3.纤维素醚纳米银抗菌剂的制备方法，其特征在于5～10g/L纤维素醚0.5～1g与10～15g/L还原剂1～1.5g配制纤维素醚溶液，所得纤维素醚溶液与用0.5-1g的硝酸银溶于100mL的去离子水配置的5～10g/mL硝酸银溶液反应，制备纤维素醚纳米银抗菌剂。
4.根据权利要求3所述的还原剂为：葡萄糖、抗坏血酸、没食子酸、单宁酸等中的一种或两种以上物质的混合物。
5.根据权利要求3所述的纤维素醚纳米银抗菌剂的制备方法，其特征在于所述的纤维素溶液与硝酸银溶液反应的pH值调整在3~11之间；反应温度控制在50~120°C之间；反应时间为1h或2h。
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