载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法，包括以下步骤：1)、在质量浓度为0.1～5％的酸溶液加入壳聚糖，得壳聚糖酸溶液；2)、调节壳聚糖酸溶液的pH值为3～5；从而形成微粒子乳液；3)、离心分离微粒子乳液，得微粒子；将微粒子加入铜盐溶液中，然后调节pH值为4.5～5.5，室温反应5～10小时，得乳液；4)、调节乳液pH值为7～9，然后水洗3～7次，再过滤或离心脱水；收集固体产物；5)、将固体产物烘干后粉碎，得载铜壳聚糖抗菌剂。该载铜壳聚糖抗菌剂的用途，用作畜禽或水产动物的饲料添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法和用途。
技术介绍
动物消化道中存在着各种各样的病原菌，这些病原菌可产生毒素，直接或间接破坏肠粘膜的形态和功能，从而降低畜禽的饲料效率和生长性能。如果肠道病原菌数量超过一定值，轻者消化不良、腹泻，重者可能会发生肠源性全身感染，甚至危及生命，这使得抗生素在养殖生产中大量使用。而抗生素的大量使用，虽然在一定程度上起到了促进动物生长、 防病抗病的作用。但长期使用和滥用抗生素，造成诸如抗药性、耐药基因转移、畜禽产品中药物残留及“三致”(致突变、致畸、致癌)等不良后果，将直接或间接威胁人类健康。由于耐药菌株的产生，抗生素在饲料中的添加剂量日趋增加，在动物产品中的残留不断增高，通过食物链直接影响人类健康。因此，研发无公害的新型抗菌制剂对养殖业的可持续发展和人类健康具有重要意义。以天然无机矿物质为载体，负荷抗菌金属离子(Ag、Cu、ai等)或金属氧化物(SiO) 而制成的无机抗菌材料，具有耐高温，化学稳定性好，以及广谱、细菌不易产生耐药性，可制作成粉体，使用安全、方便。目前，国内外在陶瓷、有机纤维、塑料、涂料、食品、医药等领域的研究与应用均有报道，但均未见广泛推广应用，主要原因是这些无机抗菌材料，其抗菌活性相对较低，还不能广泛地应用于预防和临床治疗。因此，如何充分选择有效的有机物载体， 负荷具杀菌功能的无机微量元素制成复合抗菌材料，是研制和开发新型安全抗菌剂的发展方向。金属离子抗菌性能以Ag+最佳，它对各种致病细菌都有强烈的杀灭效果，而且所需浓度极低，但是产品价格昂贵。此外，Ag+在见光、受热条件下极易还原成金属铜，还能与水介质中的Cl—、HS—、S2—和SO/—等多种阴离子反应，形成不溶于水的AgCl和Ag2S,从而失去抗菌活性。铜是动物必需的微量元素，具有较好的杀菌性能，饲粮中添加高剂量铜可显著的抗腹泻和促生长效果。壳聚糖化学名称为(1，4)-2-乙酰胺基-2-脱氧- β -D-葡萄糖，是一类数量巨大的海洋资源，为是自然界中仅次于纤维素的第二大天然生物高聚物，由于其良好的生物相容性、可降解性、无毒以及独特的理化性质和生理活性而受到广泛关注。壳聚糖对动物机体非特异性免疫及特异性免疫均有不同程度的促进作用，是一种良好的免疫促进剂。而且，壳聚糖因其复杂的空间结构中含有高活性的功能基团，表现出类抗生素的特征，能够抑制多种细菌的生长与活性。壳聚糖作为饲料添加剂、重金属螯合剂、吸附剂和药物缓释剂等多种功能性材料已应用于农业、工业及医药等领域。在韩新燕 2010 年发表的〈〈Changes in composition a metabolism of caecal microbiota in rats fed diets supplemented with copper-loaded chitosan nanoparticles))告知了将硫酸铜按质量体积比0. 3% (ff/V)加入壳聚糖纳米悬液，室温磁力搅拌12小时，所得的产物能对大鼠生长和消化道产生影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法和用途。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法，依次包括以下步骤1)、于20 60°C，在质量浓度为0. 1 5%的酸溶液加入壳聚糖，得壳聚糖酸溶液；壳聚糖在壳聚糖酸溶液中的质量浓度为0. 1 5% ；2)、利用质量浓度为0. 1 5%的酸溶液调节壳聚糖酸溶液，使其pH值为3 5 ； 从而形成微粒子乳液；3)、离心分离微粒子乳液，得微粒子；于搅拌条件下(缓慢的)将微粒子加入铜离子浓度为100-1000mg/L的铜盐溶液中，得混合液，铜盐是步骤1)中壳聚糖重量的5 30%;然后利用浓度为0. 5 lOmol/L的碱性溶液调节混合液的pH值为4. 5 5. 5，室温反应5 10小时，得乳液；4)、在步骤3)所得的乳液中加入浓度为0. 5 lOmol/L的碱性溶液调节pH值为 7 9，然后水洗3 7次，再过滤或离心脱水；收集固体产物；5)、将步骤4)所得固体产物烘干后粉碎，得载铜壳聚糖抗菌剂。作为本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法的改进步骤1)中的壳聚糖为分子量为2 80kDa的壳聚糖。作为本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法的进一步改进步骤幻中的铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜、氯化铜水合物、硝酸铜水合物或者硫酸铜水合物。作为本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法的进一步改进步骤1)和步骤2)中的酸均为乙酸或者盐酸。作为本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法的进一步改进步骤幻和步骤4)中碱均为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾；碱性溶液的最佳浓度为 0. 5 10mol/L。作为本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法的进一步改进步骤幻的烘干温度为50 70°C，粉碎到至少能过300目的筛。本专利技术还同时提供了利用上述任意一种方法制备而得的载铜壳聚糖抗菌剂的用途用作畜禽或水产动物的饲料添加剂。在本专利技术中，壳聚糖为分子量为2-80kDa.，脱乙酰度为80_95%。步骤4)的离心或者过滤脱水为常用的浆液脱水工艺。脱水后所得的滤饼(即固体产物)可使用常规烘干设备干燥。烘干后的一种载铜硅酸盐抗菌剂为块状，可选用常规设备粉碎至粒度小于300目。本专利技术的载铜壳聚糖抗菌剂具有抗菌性强、细菌不易产生耐药性、使用安全等特点，能有效抑制动物肠道病原菌增殖，保护肠粘膜，增强免疫力，显著提高动物生产性能，降低腹泻率，可替代抗生素和抗菌药物，生产无抗生素的动物产品。具体实施例方式实施例1、一种载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法，依次进行以下步骤1)、于25°C，在质量浓度0. 1 %的盐酸溶液加入分子量为2kDa的壳聚糖，得壳聚糖酸溶液；壳聚糖在壳聚糖酸溶液中的质量浓度为；2)、利用质量浓度0. 的盐酸溶液调节壳聚糖酸溶液，使其pH值为3. 5 ；从而形成微粒子乳液；3)、离心(4000rpm/分钟的转速，时间为15分钟)分离微粒子乳液，得微粒子；于搅拌条件下缓慢的将微粒子加入铜离子浓度为500mg/L的氯化铜溶液中，得混合液，所述氯化铜与步骤1)中壳聚糖的重量比为15% ；然后利用浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节混合液的PH值为5. 5，室温反应5小时，得乳液；4)、在步骤3)所得的乳液中加入浓度为0. 5mol/L的氢氧化钠溶液调节PH值为 7. 0，然后水洗5次(每次的用水量等于步骤幻所得乳液的体积)，再过滤；得滤饼；5)、将步骤4)所得滤饼60°C烘干M小时，然后粉碎至少能过300目的筛，得载铜壳聚糖抗菌剂。该载铜壳聚糖抗菌剂中，铜盐和壳聚糖的质量浓度分别为铜离子的含量约为 4. 7% (即氯化铜的含量约为10%，壳聚糖含量约为90% )。实验1、选用讨头体重约7. 2kg的21日龄杜长大三元杂交断奶仔猪，按体重相近、 公母各半的原则随机分成3组，每组3个重复，每个重复6头猪。实验组喂食日粮为在每kg常规饲料中添加IOOmg实施例1所得的载铜壳聚糖抗菌剂；空白组喂食日粮为常规饲料；对比组1 喂食日粮为在每kg常规饲料中添加IOmg氯化铜和90mg壳聚糖(即， 保证氯化铜和壳聚糖的添加量同实验组。)上述实验组、空白组和对比组均在相同的饲养条本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．载铜壳聚糖抗菌剂的制备方法，其特征是依次包括以下步骤：１）、于２０～６０℃，在质量浓度为０．１～５％的酸溶液加入壳聚糖，得壳聚糖酸溶液；所述壳聚糖在壳聚糖酸溶液中的质量浓度为０．１～５％；２）、利用质量浓度为０．１～５％的酸溶液调节壳聚糖酸溶液，使其ｐＨ值为３～５；从而形成微粒子乳液；３）、离心分离微粒子乳液，得微粒子；于搅拌条件下将微粒子加入铜离子浓度为１００－１０００ｍｇ／Ｌ的铜盐溶液中，得混合液，所述铜盐是步骤１）中壳聚糖重量的５～３０％；然后利用浓度为０．５～１０ｍｏｌ／Ｌ的碱性溶液调节混合液的ｐＨ值为４．５～５．５，室温反应５～１０小时，得乳液；４）、在步骤３）所得的乳液中加入浓度为０．５～１０ｍｏｌ／Ｌ的碱性溶液调节ｐＨ值为７～９，然后水洗３～７次，再过滤或离心脱水；收集固体产物；５）、将步骤４）所得固体产物烘干后粉碎，得载铜壳聚糖抗菌剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏奇，谢小利，王超，杜勇杰，陶文静，许梓荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86