[发明专利]一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法，属于纳米凝胶制备领域，将生物基高分子与具有还原性的生物基小分子混合，制备成混合溶液，加入表面活性剂后制成纳米乳液，再加入铜离子、交联剂，搅拌至破乳，离心收集后得到复合凝胶，优选地，当加入铜离子、交联剂搅拌均匀后，再加入助剂。本发明的目的是在生物多糖基纳米凝胶中原位制备铜纳米颗粒，进而制备具有高可修饰性的复合纳米凝胶，该复合凝胶表现出良好的分散稳定性和抗菌性，且适用于现有喷施设备，在农用抗病和表面抗菌中具有高应用价值。

技术领域

本发明涉及纳米凝胶制备技术领域，尤其涉及一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法。

背景技术

铜制剂已证实具有良好的广谱抗菌活性，在表面消毒、农业抗病中被广泛使用。铜纳米颗粒应用于植物抗病或表面抗菌的关键在于其性能与现有喷施装置的匹配，其核心在于纳米颗粒的分散稳定性。专利“一种纳米铜粉体的制备方法”(公开号CN111705338A)报道的铜纳米颗粒表面包覆了含多羧基的柠檬酸，可一定程度上提高铜纳米颗粒的分散性，但仍难避免铜颗粒的大规模聚集，与柠檬酸相同的还有油酸、聚多巴胺等物质也可提高分散性，但是能不仍解决团聚问题，团聚的铜颗粒更不易与凝胶复合，制备的复合凝胶往往达不到应用要求。此外，上述制备方法还较为繁琐，常需要通过两步法或多步法实现。

纳米凝胶作为一种可控药物释放载体，可通过调控凝胶网络内部分子热运动行为的方式调节药物的释放速率。通过对这一功能的反向利用，也可实现在凝胶中原位制备纳米颗粒，进而获得功能性凝胶材料。目前，有人尝试在100nm 凝胶中使用磷酸基还原剂原位还原制备金纳米颗粒，凝胶中虽然还原生成了大尺寸的金纳米颗粒，但无法在凝胶内生成尺寸较小的金纳米颗粒。小尺寸金纳米颗粒仅聚集于凝胶周围，而并未进入凝胶内部。相较于尺度超过1mm的大尺度凝胶，纳米凝胶由于比表面积大，金属离子易快速逸出凝胶表面，进而使其无法在内部制备，因而难以用于纳米颗粒的制备环境以实现在纳米凝胶内部原位生成小尺寸、分散稳定性高的纳米金属颗粒，并进而功能化。

因此，为了解决上述问题，提出一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法，制备的复合凝胶内部铜颗粒尺寸小，分散稳定性高，复合凝胶整体表现出良好的抗菌性，且制备方法简单、便捷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法，在生物多糖基纳米凝胶中原位制备铜纳米颗粒，进而制备具有高可修饰性的复合纳米凝胶，该复合凝胶表现出良好的分散稳定性和抗菌性，且适用于现有喷施设备，在农用抗病和表面抗菌中具有高应用价值。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种抗菌铜纳米颗粒复合凝胶的制备方法，将生物基高分子与具有还原性的生物基小分子混合，制备成混合溶液，加入表面活性剂后制成纳米乳液，再加入铜离子、交联剂，搅拌至破乳，离心收集后得到复合凝胶。

优选地，当加入铜离子、交联剂搅拌均匀后，再加入亲水性或双亲性助剂，搅拌至破乳，离心收集后得到复合凝胶。

进一步，所述生物基高分子为生物基多糖、氧化生物基多糖和生物基多肽分子中的一种。

其中，生物基高分子可通过氧化剂如高碘酸钠等预先氧化，获得氧化生物基多糖。

进一步，所述还原性的生物基小分子为包含苯酚、邻苯二酚分子基团的还原性生物基小分子。

优选地，所述生物基高分子为多巴胺。

优选地，所述生物基小分子为海藻酸钠。

进一步，所述表面活性剂为Span-80、Tween-80中的一种或两种。

进一步，所述助剂为亲水或双亲性小分子或高分子；优选地，助剂为三甲基十八烷基氯化铵。

进一步，所述铜离子与还原性的生物基小分子的摩尔比为(0.1-2):1。