本發(fā)明涉及抗菌護(hù)理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法。
背景技術(shù)：
殼聚糖(Chitosan)是甲殼素(Chitin)脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，是甲殼素最基本、最重要的衍生物。甲殼素又名甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)，化學(xué)名為(1，4)-2-乙酰胺-2-脫氧-β-D-葡聚糖，主要存在于蝦、蟹、蛹及昆蟲等動物外殼以及菌類、藻類植物的細(xì)胞壁中，節(jié)肢類動物的干外殼約含20～50％甲殼素。自然界中甲殼素有三種結(jié)構(gòu)：α型、β型以及Y型，其中最為常見、普通的是α型。地球上每年甲殼素的生物合成量為數(shù)十億噸，是產(chǎn)量僅次于纖維素的天然高分子化合物。
在醫(yī)藥工業(yè)中，由殼聚糖制得的手術(shù)縫合線機(jī)械強(qiáng)度好，可長期存放，能用常規(guī)方法消毒，能被人體內(nèi)組織液降解而吸收，傷口愈合后無須拆除手術(shù)線。由殼聚糖制成的人造皮膚，具有柔軟、舒適的特點(diǎn)，覆蓋在燒傷面上能減輕痛苦，加速傷口愈合，促進(jìn)皮膚再生。殼聚糖具有無毒、可生物降解、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，使它在生物材料、藥物載體、醫(yī)用及農(nóng)業(yè)殺菌劑、食品保鮮、環(huán)保、獸藥及飼料添加劑、保健品等領(lǐng)域有廣闊的研究和應(yīng)用前景。
然而殼聚糖由于其分子鏈剛性強(qiáng)，水溶性低，導(dǎo)致其抗菌能力不高。但是殼聚糖分子量降低并不一定就對抗菌有幫助，據(jù)報道[馮小強(qiáng)等，殼聚糖抑菌性能影響因素、機(jī)理及其應(yīng)用研究進(jìn)展，中國釀造，2009，(1)：19]，平均分子量＜5000Da的殼聚糖對金黃葡萄球菌和大腸桿菌不僅沒有抗菌作用，反而能促進(jìn)細(xì)菌的生長。前人為了提高殼聚糖的抗菌能力一般采用殼聚糖官能團(tuán)修飾，殼聚糖的季銨鹽化一般是在殼聚糖主鏈上進(jìn)行，例如Guo Zhanyong等【Guo Zhanyong，Xing Ronge，Li Pengcheng，et al.The influence of the cationic of quaternized chitosan on antifungal activity[J].Inter.J.Food Microbiol.，2007，118：214】將殼聚糖分子結(jié)構(gòu)中的-NH2先與羰基化合物形成希夫堿，并將希夫堿中的C＝N還原為-NH-CH-，再與活性鹵代烴作用，轉(zhuǎn)化為季銨鹽。Lim等【Lim Sang-Hoon，Hudson Samuel M.Synthesis and antimicrobial activity of a water soluble chitosan derivative with a fiber-reactive group[J].Carbohydr.Res.，2004，339：313】先合成N-取代的殼聚糖季銨鹽然后在C6的-OH上引入功能基團(tuán)丙烯酰胺基，生成O-丙烯酰胺-N-殼聚糖季銨鹽。由此可見殼聚糖的抗菌能力的提高主要是通過衍生基團(tuán)的修飾達(dá)到的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，是一種提高殼聚糖抗菌能力的新方法，制備得到的殼聚糖抗菌液具有優(yōu)異的抗菌性能，能夠廣泛應(yīng)用在清潔用品、殺菌劑以及食品保鮮等領(lǐng)域。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，包括以下步驟：先將高分子量殼聚糖和低分子量殼聚糖按3∶1～10∶1的比例復(fù)配后溶于醋酸溶液中，然后加入蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物水溶液，在50～60℃水浴下攪拌1～5h，即得所述殼聚糖增效抗菌液。
一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，包括以下步驟：
(1)將0.1g～20g高分子量殼聚糖和低分子量殼聚糖的混合物按比例復(fù)配后，溶解于800mL～1000mL的醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，所述高分子量殼聚糖與所述低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為3∶1～10∶1；
(2)將蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1～5∶4，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物與所述蒸餾水的質(zhì)量用量比為1∶1000～3∶1000；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加到步驟(1)得到的混合溶液中，并在50～60℃水浴下攪拌1～5h，即得所述殼聚糖增效抗菌液。
步驟(1)中，所述高分子量殼聚糖的分子量為10～50kDa，所述低分子量殼聚糖的分子量為5～20kDa。
步驟(1)中，所述醋酸溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.5％的醋酸溶液。
步驟(2)中，所述蘋果酸：蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物與所述蒸餾水的質(zhì)量用量比為1∶1000。
步驟(3)中，所述水浴的溫度為50℃，所述攪拌的時間為1h。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，通過調(diào)節(jié)殼聚糖的分子量，進(jìn)行殼聚糖分子量復(fù)配，同時加入功能性調(diào)節(jié)劑蘋果酸/蘋果酸鈉的復(fù)合物，從而達(dá)到抗菌能力提高的效果。這可能是由于低分子量殼聚糖提高了殼聚糖對細(xì)菌的滲透性，而蘋果酸/蘋果酸鈉的復(fù)合物介入高分子量殼聚糖使得殼聚糖膠束內(nèi)分子團(tuán)間隙變大，另外蘋果酸可能有助于提升殼聚糖對細(xì)菌的細(xì)胞膜的滲透能力，從而提高了殼聚糖的抗菌能力。
因此，本發(fā)明一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，是一種提高殼聚糖抗菌能力的新方法，制備得到的殼聚糖抗菌液具有優(yōu)異的抗菌性能，能夠廣泛應(yīng)用在清潔用品、殺菌劑以及食品保鮮等領(lǐng)域。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例一中的抗菌性能測試結(jié)果圖。
具體實施方式
為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
一種殼聚糖增效抗菌液的制備方法，包括以下步驟：
(1)將0.1g～20g高分子量殼聚糖和低分子量殼聚糖的混合物按比例復(fù)配后，溶解于800mL～1000mL的醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，所述高分子量殼聚糖與所述低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為3∶1～10∶1；
(2)將蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1～5∶4，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物與所述蒸餾水的質(zhì)量用量比為1∶1000～3∶1000；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在50～60℃水浴下攪拌1～5h，即得所述殼聚糖增效抗菌液。
步驟(1)中，所述高分子量殼聚糖的分子量為10～50kDa，所述低分子量殼聚糖的分子量為5～20kDa。
步驟(1)中，所述醋酸溶液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1.5％的醋酸溶液。
步驟(2)中，所述蘋果酸：蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1，所述蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物與所述蒸餾水的質(zhì)量用量比為1∶1000。
步驟(3)中，所述水浴的溫度為50℃，所述攪拌的時間為1h。
實施例一
一、殼聚糖增效抗菌液的制備
(1)將2.5g高分子量殼聚糖(分子量為30kDa)和低分子量殼聚糖(分子量為5kDa)的混合物按比例復(fù)配后，溶解于1000ml、1.5％醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，其中，高分子量殼聚糖與低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為5∶1；
(2)將1g蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于1000mL蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，其中，蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在50℃水浴下攪拌1h，即得該殼聚糖增效抗菌液。
二、抗菌性能測試
實驗組1
將實施例一制備得到的殼聚糖增效抗菌液(簡寫Y)、高分子量殼聚糖(簡寫G)、低分子量殼聚糖(簡寫D)、蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物(簡稱P)，以及純凈水陰性對照樣(簡稱S)，分別浸入直徑相同的濾紙圓片，再貼到涂有白色念珠菌的平板上，培養(yǎng)24小時候觀察抑菌圈大小，實驗結(jié)果如圖1所示，結(jié)果表明，該殼聚糖增效抗菌液對白色念珠菌的抗菌性能最佳。
實驗組2
將實施例一制備得到的殼聚糖增效抗菌液(簡寫Y)、高分子量殼聚糖(簡寫G)、低分子量殼聚糖(簡寫D)、蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物(簡稱P)，以及純凈水陰性對照樣(簡稱S)，分別浸入直徑相同的濾紙圓片，再貼到涂有金黃色葡萄球菌的平板上，培養(yǎng)24小時候觀察抑菌圈大小，實驗結(jié)果如圖1所示，結(jié)果表明，該殼聚糖增效抗菌液對金黃色葡萄球菌的抗菌性能最佳。
實驗組3
將實施例一制備得到的殼聚糖增效抗菌液(簡寫Y)、高分子量殼聚糖(簡寫G)、低分子量殼聚糖(簡寫D)、蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物(簡稱P)，以及純凈水陰性對照樣(簡稱S)，分別浸入直徑相同的濾紙圓片，再貼到涂有大腸桿菌的平板上，培養(yǎng)24小時候觀察抑菌圈大小，實驗結(jié)果如圖1所示，結(jié)果表明，該殼聚糖增效抗菌液對大腸桿菌的抗菌性能最佳。
實施例二
(1)將5g高分子量殼聚糖(分子量為30kDa)和低分子量殼聚糖(分子量為5kDa)的混合物按比例復(fù)配后，溶解于1000ml、1.5％的醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，高分子量殼聚糖與低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為3∶1；
(2)將3g蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于1000mL蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶3；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在55℃水浴下攪拌3h，即得殼聚糖增效抗菌液。
實施例三
(1)將10g高分子量殼聚糖(分子量為30kDa)和低分子量殼聚糖(分子量為5kDa)的混合物按比例復(fù)配后，溶解于1000mL、1.5％的醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，高分子量殼聚糖與低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為7∶1；
(2)將3g蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于1000mL蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶2；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在50℃水浴下攪拌1h，即得殼聚糖增效抗菌液。
實施例四
(1)將1g高分子量殼聚糖(分子量為30kDa)和低分子量殼聚糖(分子量為5kDa)的混合物按比例復(fù)配后，溶解于1000mL、1.5％的醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，高分子量殼聚糖與低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為10∶1；
(2)將2g蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于1000mL蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶4；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在50℃水浴下攪拌1h，即得殼聚糖增效抗菌液
實施例五
(1)將5g高分子量殼聚糖(分子量為30kDa)和低分子量殼聚糖(分子量為5kDa)的混合物按比例復(fù)配后，溶解于1000mL、1.5％醋酸溶液中，攪拌形成透明均勻的混合溶液，其中，高分子量殼聚糖與低分子量殼聚糖的質(zhì)量用量比為5∶1；
(2)將1g蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物按比例溶于1000mL蒸餾水，攪拌均勻形成復(fù)合物水溶液，其中，蘋果酸和蘋果酸鈉的復(fù)合物中蘋果酸與蘋果酸鈉的摩爾用量比為5∶1；
(3)將步驟(2)得到的復(fù)合物水溶液緩慢滴加加入到步驟(1)得到的混合溶液中，并在60℃水浴下攪拌5h，即得該殼聚糖增效抗菌液。
上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。