一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料及抗菌膜片的制备制造技术

本发明专利技术公开了一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料及抗菌膜片的制备，首先将壳聚糖溶解于醋酸铜溶液中，然后向溶液中依次加入硼氢化钠和食品功能因子，得到混合液；将混合液在微波下辐射1～2min，冷却后透析36～48h，冷冻干燥后得到食品功能因子修饰的纳米抗菌材料；本发明专利技术的抗菌材料的制备原料安全性高，加工工艺避免了有毒有害试剂的使用，赋予了该纳米抗菌材料更强的抗菌活性。将该纳米抗菌材料制备成膜片后贴合在医药胶带上，由于抗菌材料属于纳米级别，分散均匀，比表面积大，提供大量活性抗菌面，实现优良的抗菌效果；并且防水效果极佳；生产工艺简单，容易实现工业化。

A kind of nano antibacterial material modified by food functional factor and preparation of antibacterial membrane

【技术实现步骤摘要】
一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料及抗菌膜片的制备
本专利技术属于纳米材料抗菌(医学)
，具体涉及一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料及抗菌膜片的制备。
技术介绍
纳米抗菌材料是在纳米尺度且具备抑菌性能的一类材料，其在各个领域的应用日趋广泛。这些材料具有比表面积大、反应活性高等突出优点，使得其在生物医药相关领域中得到广泛应用，对人类的健康起到重要的作用。另外，细菌耐药性的增强以及科技的快速发展，使得对于新型纳米抗菌材料的研究日益增多。因此，构建新型的、安全有效绿色的、以及具有实际应用潜力的抗菌平台具有十分重要的研究意义。目前，关于纳米抗菌材料的研究和报道已有很多，如金属及其氧化物类纳米抗菌材料(银、铜、氧化锌、氧化铜等)，这些纳米抗菌材料大多合成工艺较难，且耗时较长。还有一些经化学合成的有机类抗菌材料，如酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类等。然而，这些纳米抗菌材料大多潜在毒性较大，其中有些抗菌材料对皮肤还具有刺激性，这些缺陷和不足使得其应用于生物医学领域时的局限性比较大。另外，如何固定纳米抗菌材料，以达到其实际应用的目的，也是纳米抗菌材料投入实际应用的一个重要瓶颈。因此，开发绿色新型的纳米抗菌材料，并将其应用于实际生活之中，实现产学研一体化，具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供了一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料及抗菌膜片的制备，解决现有的抗菌材料合成工艺复杂、毒性较大的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖溶解于醋酸铜溶液中，然后向溶液中依次加入硼氢化钠和食品功能因子，得到混合液；将混合液在微波下辐射1～2min，冷却后透析36～48h，将透析后的悬浮液冷冻干燥后得到食品功能因子修饰的纳米抗菌材料；所述的壳聚糖、醋酸铜、硼氢化钠和食品功能因子的质量比为20:15:3:3～10；所述的食品功能因子为芦丁、抗坏血酸或没食子酸。具体的，所述的硼氢化钠以2～3滴/秒的速度加入溶液中，食品功能因子同样以2～3滴/秒的速度加入溶液中。具体的，所述的冷冻干燥过程为：将透析后的悬浮液置于-80℃下冷冻成冰，然后放入真空冷冻干燥机中干燥呈粉末。本专利技术还公开了上述制备方法制备的食品功能因子修饰的纳米抗菌材料。本专利技术的还公开了一种抗菌膜片的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将本专利技术制备的食品功能因子修饰的纳米抗菌材料加入冰乙酸中，搅拌溶解后再加入壳聚糖，搅拌直至胶体溶液透明无颗粒存在；食品功能因子修饰的纳米抗菌材料与壳聚糖的质量比为1:20；步骤2，利用超声将胶体溶液中的气泡排出，然后将胶体溶液加入成膜板中干燥成膜，得到抗菌膜片。具体的，所述的步骤2中成膜工艺是：胶体溶液在温度为25℃、湿度为50％的恒温恒湿箱中干燥24h。本专利技术还公开了一种创可贴，该创可贴共包括四层，由上至下依次为上层保护膜、医用胶带、抗菌膜片和下层保护纸，所述的抗菌膜片为上述制备方法制备得到。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以壳聚糖、醋酸铜、硼氢化钠、食品功能因子(芦丁、抗坏血酸、没食子酸)为原料，通过微波衍射法制得了食品功能因子修饰的纳米抗菌材料，解决了现有纳米抗菌材料制备工艺复杂，耗时长的缺点。壳聚糖自身是一种较强的抗菌剂，同时，壳聚糖螯合纳米铜，稳定新生纳米铜，防止纳米铜的团聚，进一步增强了复合物的抗菌性。本专利技术的抗菌材料的制备原料安全性高，加工工艺避免了有毒有害试剂的使用，赋予了该纳米抗菌材料更强的抗菌活性。(2)本专利技术以具有成膜性能的壳聚糖为基体，将粉末状纳米抗菌材料制成抗菌膜片，解决了粉末状纳米抗菌材料难固定的问题。并用医用胶带固定抗菌膜片，制得了便携式的创可贴，达到了有效固定纳米抗菌膜片的目的。将本专利技术的纳米抗菌材料制备成膜片后贴合在医药胶带上，由于抗菌材料属于纳米级别，分散均匀，比表面积大，提供大量活性抗菌面，实现优良的抗菌效果；并且防水效果极佳；生产工艺简单，容易实现工业化。附图说明图1是不同食品功能因子修饰的纳米抗菌材料对金黄色葡萄球菌的抗菌活性图；图中，CK表示对照组，CS-Cu-RT表示实施例1的材料，CS-Cu-VC表示实施例2的材料，CS-Cu-GA表示实施例3的材料，CS-Cu-TA表示对比例1的材料。图2是不同食品功能因子修饰的纳米抗菌材料对大肠杆菌的抗菌活性图。图中，CK表示对照组，CS-Cu-RT表示实施例1的材料，CS-Cu-VC表示实施例1的材料，CS-Cu-GA表示实施例3的材料，CS-Cu-TA表示对比例1的材料。图3是本专利技术制备的创可贴。图4为本专利技术制备的创可贴防脱落和防水测试图。以下结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做具体说明。具体实施方式本专利技术公开的一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖溶解于醋酸铜中，为了溶解充分，在磁力搅拌下进行溶解；然后向溶液中依次加入硼氢化钠和食品功能因子，得到混合液，在混合过程需要注意的是，硼氢化钠以2～3滴/秒的速度加入溶液中，食品功能因子也以2～3滴/秒的速度加入溶液中。最后将混合液在微波下辐射1～2min，冷却后透析36～48h，将透析后的悬浮液冷冻干燥后得到食品功能因子修饰的纳米抗菌材料，该材料为粉末状。本专利技术优选的冷冻干燥过程为：将透析后的悬浮液置于-80℃恒温下冷冻成冰，然后放入真空冷冻干燥机中干燥呈粉末。本专利技术中得各原料按照以下比例混合：壳聚糖、醋酸铜、硼氢化钠和食品功能因子的质量比为为20:15:3:3～10，其中，壳聚糖：醋酸铜：硼氢化钠:芦丁＝20:15:3:10；壳聚糖:醋酸铜:硼氢化钠:抗坏血酸＝20:15:3:4；壳聚糖:醋酸铜:硼氢化钠:没食子酸＝20:15:3:3。本专利技术也可用硫酸铜、氯化铜或硝酸铜替代醋酸铜，但优选醋酸铜溶液，本专利技术的Cu2+的浓度为40mmol·L-1，硼氢化钠的浓度为112mmol·L-1，食品功能因子的浓度40mmol·L-1。本专利技术的食品功能因子优选芦丁、抗坏血酸或没食子酸这三种。通过上述制备方法制备的纳米抗菌材料具有较强的抗菌活性，且原材料环保，安全性高，可将其用于制备抗菌膜片，该抗菌膜片的制备过程包括：步骤1，将食品功能因子修饰的纳米抗菌材料加入冰乙酸中，本专利技术的冰乙酸质量浓度优选1％。搅拌溶解后再加入壳聚糖，食品功能因子修饰的纳米抗菌材料与壳聚糖的质量比为1:20；壳聚糖加入时以少量多次方式缓慢加入，然后搅拌直至胶体溶液透明无颗粒存在；步骤2，利用超声将胶体溶液中的气泡排出，然后将胶体溶液加入成膜板中干燥成膜，成膜工艺是：胶体溶液在温度为25℃、湿度为50％的恒温恒湿箱中干燥24h，得到抗菌膜片。该抗菌膜片具有抗菌消炎的作用，可以促进伤口愈合，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将壳聚糖溶解于醋酸铜溶液中，然后向溶液中依次加入硼氢化钠和食品功能因子，得到混合液；将混合液在微波下辐射1～2min，冷却后透析36～48h，将透析后的悬浮液冷冻干燥后得到食品功能因子修饰的纳米抗菌材料；/n所述的壳聚糖、醋酸铜、硼氢化钠和食品功能因子的质量比为20:15:3:3～10；/n所述的食品功能因子为芦丁、抗坏血酸或没食子酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将壳聚糖溶解于醋酸铜溶液中，然后向溶液中依次加入硼氢化钠和食品功能因子，得到混合液；将混合液在微波下辐射1～2min，冷却后透析36～48h，将透析后的悬浮液冷冻干燥后得到食品功能因子修饰的纳米抗菌材料；
所述的壳聚糖、醋酸铜、硼氢化钠和食品功能因子的质量比为20:15:3:3～10；
所述的食品功能因子为芦丁、抗坏血酸或没食子酸。


2.如权利要求1所述的食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述的硼氢化钠以2～3滴/秒的速度加入溶液中，食品功能因子同样以2～3滴/秒的速度加入溶液中。


3.如权利要求1所述的食品功能因子修饰的纳米抗菌材料的制备方法，其特征在于，所述的冷冻干燥过程为：将透析后的悬浮液置于-80℃下冷冻成冰，然后放入真空冷冻干燥机中干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，孙新玉，董梦娜，张辉，王娇，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61