[发明专利]一种撞击流-水力空化协同强化制备壳聚糖抑菌纳米微球的方法

摘要

本发明涉及一种撞击流‑水力空化协同强化制备壳聚糖抑菌纳米微球的方法，包括以下步骤：⑴壳聚糖溶液的配制，⑵阴离子交联剂溶液的配制，⑶抑菌剂溶液的配制，⑷菌剂和阴离子交联剂溶液的混合，⑸壳聚糖抑菌纳米微球的撞击流‑水力空化强化制备，壳聚糖、抑菌剂和阴离子交联剂三者的混合溶液同时快速流入撞击流‑水力空化强化元件的两个流料液入口后形成同轴撞击产生撞击流；从整体上，实现撞击流和水力空化的协同强化壳聚糖抑菌纳米微球制备方式。该方法将撞击流与水力空化协同作用于壳聚糖溶液与阴离子交联剂间的静电吸附交联过程，达到强化壳聚糖纳米微球制备过程的目的；该方法操作简便、能耗低、重复性好，且易于过程控制。

主权项

1.一种撞击流‑水力空化协同强化制备壳聚糖抑菌纳米微球的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）壳聚糖溶液的配制：称取壳聚糖倒入酸性介质中，配成质量浓度为0.5～12.0 g/L的壳聚糖溶液；所述的酸性介质为有机酸水溶液或呈酸性的缓冲溶液，所述的有机酸为甲酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸、一氯乙酸、氨基酸或乙二酸，所述的酸性缓冲溶液为乙酸‑乙酸钠、柠檬酸‑柠檬酸钠，其中，所述的有机酸水溶液的质量浓度为1～15%，所述的酸性缓冲溶液pH值为1.0～4.6；（2）阴离子交联剂溶液的配制：称取阴离子交联剂溶于去离子水中，配成质量浓度为1.0～10.0 g/L的溶液；所述的阴离子交联剂为三聚磷酸钠、聚谷氨酸和十二烷基硫酸钠；（3）抑菌剂溶液的配制：称取抑菌剂溶于去离子水中，配成摩尔浓度为0.1～1.5 mmol/L的溶液；所述的抑菌剂为甲基异噻唑啉酮；（4）抑菌剂和阴离子交联剂溶液的混合：将步骤（3）的抑菌剂溶液加入到步骤（2）的阴离子交换剂溶液中，充分混匀得到含抑菌剂的阴离子交联剂混合溶液；所述的阴离子交换剂溶液和抑菌剂溶液的体积比为4: 4.8～5.2；（5）壳聚糖抑菌纳米微球的撞击流‑水力空化强化制备：本步骤使用的装置为撞击流‑水力空化装置，所述撞击流‑水力空化装置包括料液贮槽、恒温循环水槽、驱动泵、管道流量计、撞击流‑水力空化强化元件、料液输送管道、调控料液输送流量的阀门，以及监测撞击压力的压力表Ⅰ、监测撞击流‑水力空化强化元件出口压力的压力表Ⅱ，所述的驱动泵通过料液输送管道分别与料液贮槽、撞击流‑水力空化强化元件入口相连通，撞击流‑水力空化强化元件出口通过料液输送管道与管道流量计的入口连通，管道流量计的出口通过料液输送管道与料液贮槽连通；本步骤的具体工艺流程是：将步骤（1）的壳聚糖溶液倒入撞击流‑水力空化装置的料液贮槽中，启动驱动泵，通过阀门调节控制撞击流‑水力空化强化元件内的撞击压力和出口压力，并通过压力表分别监测撞击压力和出口压力，同时开启恒温循环水槽控制交联温度，待装置达到所需的撞击压力、出口压力和交联温度时，将步骤（4）含抑菌剂的阴离子交联剂混合溶液加入到料液贮槽中，所述阴离子交联剂和壳聚糖的质量比控制为0.10～0.40，经撞击流‑水力空化强化处理后的料液回流到料液贮槽中，连续循环交联10～30min后，经后处理得到壳聚糖抑菌纳米微球；所述的撞击压力控制为0.1～1.2 MPa，出口压力为环境压力，交联温度控制为25～60℃。