本發(fā)明涉及抗菌水凝膠，具體為一種纖維素抗菌水凝膠的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、纖維素具有較好的生物相容性、廉價(jià)易得、可降解等優(yōu)點(diǎn)，在抗菌方面具有廣泛的應(yīng)用；水凝膠可以分為天然高分子水凝膠和合成高分子水凝膠，天然高分子水凝膠可降解，安全性高；合成高分子易于工業(yè)合成，難降解；近年來，細(xì)菌等有害微生物，給人類帶來了較大的危害，如何避免這一現(xiàn)象，是解決問題的關(guān)鍵。如文獻(xiàn)《新型“超支化”纖維素基功能材料的構(gòu)筑其抗菌性能研究》基于樹枝狀高分子優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和良好的功能特性，本論文采用端氨基0代聚酰胺胺(pamam)接枝氧化纖維素的方法制備了一類新型纖維素基聚合物，具有較好的抗菌性能，因此將其應(yīng)用到本發(fā)明中，合成了具有抗菌效果的水凝膠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種纖維素抗菌水凝膠的制備方法和應(yīng)用，具有較好的抗菌效果。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種纖維素抗菌水凝膠的制備方法，所述纖維素抗菌水凝膠的制備方法為：

5、(1)將微晶纖維素分散到裝有蒸餾水的反應(yīng)器中，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18-20％的硫酸調(diào)節(jié)溶液ph為2-2.3，攪拌20-26min，然后繼續(xù)加入高碘酸鈉，在25-30℃下遮光反應(yīng)8-10h，結(jié)束后加入乙二醇進(jìn)行洗滌，抽濾，再水洗2-3次，無水乙醇洗1-2次，25-35℃下真空干燥20-25h，得到雙醛纖維素；

6、(2)將雙醛纖維素分散到無水乙醇溶劑中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，然后調(diào)節(jié)溫度至65-75℃，繼續(xù)向反應(yīng)體系中加入pamam的乙醇溶液，攪拌3-5h，結(jié)束后進(jìn)行離心分離，抽濾，無水乙醇洗滌，30-35℃下干燥20-25h，得到中間體1；

7、(3)向n,n-二甲基甲酰胺溶劑中加入中間體1和六甲基二硅氮(胺)烷，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，再向其加入氯鉑酸催化劑，在50-70℃下反應(yīng)40-70min，結(jié)束后減壓蒸餾，過濾并干燥，得到中間體2；

8、(4)將pamam和丙烯酰氯加入到反應(yīng)器中，攪拌溶解，繼續(xù)向其加入三乙胺催化劑，在50-80℃下反應(yīng)6-10h，結(jié)束后減壓蒸餾，石油醚洗滌，過濾，干燥，得到中間體3；

9、(5)將中間體3和二(二甲氨基)甲基乙烯基硅烷加入到n,n-二甲基甲酰胺溶劑中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，再加入過硫酸銨引發(fā)劑，在60-80℃下反應(yīng)3-5h，反應(yīng)后抽濾，去離子水洗滌，干燥，得到叔胺聚合物；

10、(6)將8-12重量份的中間體2、10-15重量份的叔胺聚合物、18-25重量份的氯化芐、6-12重量份的環(huán)氧氯丙烷加入到n,n-二甲基甲酰胺溶劑中，在90-110℃下反應(yīng)8-12h，反應(yīng)后減壓蒸餾，乙醇洗滌，得到纖維素抗菌水凝膠。

11、優(yōu)選的，所述(1)中微晶纖維素、硫酸、高碘酸鈉的質(zhì)量比為1:0.2-0.4:1.2-1.3。

12、優(yōu)選的，所述(2)中雙醛纖維素、pamam的質(zhì)量比為1:1.1-1.3。

13、優(yōu)選的，所述(3)中中間體1、六甲基二硅氮(胺)烷、氯鉑酸催化劑的質(zhì)量比為1.2-1.5:1:0.01-0.02。

14、優(yōu)選的，所述(4)中pamam、丙烯酰氯、三乙胺催化劑的質(zhì)量比為1:1.5-2:0.03-0.05。

15、優(yōu)選的，所述(5)中中間體3、二(二甲氨基)甲基乙烯基硅烷、過硫酸銨引發(fā)劑的質(zhì)量比為1.3-1.6:1:0.01-0.04。

16、優(yōu)選的，所述纖維素抗菌水凝膠在抗菌醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。

17、(三)有益的技術(shù)效果

18、本發(fā)明通過將中間體2、叔胺聚合物、氯化芐、環(huán)氧氯丙烷加入到溶劑中，進(jìn)行反應(yīng)，得到纖維素抗菌水凝膠。

19、中間體1和六甲基二硅氮(胺)烷進(jìn)行加成反應(yīng)，引入叔胺，得到中間體2；將中間體3和二(二甲氨基)甲基乙烯基硅烷進(jìn)行共聚反應(yīng)，得到叔胺聚合物；最后叔胺聚合物中的叔胺和中間體2中的叔胺在氯化芐的作用下，生成了大量的季銨鹽，并且超支化結(jié)構(gòu)提高了季銨鹽的取代度，使其具有較好的抗菌效果；對大腸桿菌、金黃色葡萄鏈球菌、白色念珠菌具有較好的抗菌性能，在抗菌醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用具有較好的前景。

技術(shù)特征：

1.一種纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述纖維素抗菌水凝膠的制備方法為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述(1)中微晶纖維素、硫酸、高碘酸鈉的質(zhì)量比為1:0.2-0.4:1.2-1.3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述(2)中雙醛纖維素、pamam的質(zhì)量比為1:1.1-1.3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述(3)中中間體1、六甲基二硅氮(胺)烷、氯鉑酸催化劑的質(zhì)量比為1.2-1.5:1:0.01-0.02。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述(4)中pamam、丙烯酰氯、三乙胺催化劑的質(zhì)量比為1:1.5-2:0.03-0.05。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素抗菌水凝膠的制備方法，其特征在于，所述(5)中中間體3、二(二甲氨基)甲基乙烯基硅烷、過硫酸銨引發(fā)劑的質(zhì)量比為1.3-1.6:1:0.01-0.04。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的纖維素抗菌水凝膠和應(yīng)用，其特征在于，所述纖維素抗菌水凝膠在抗菌醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及抗菌水凝膠技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種纖維素抗菌水凝膠的制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明通過將中間體2、叔胺聚合物、氯化芐、環(huán)氧氯丙烷加入到溶劑中，進(jìn)行反應(yīng)，得到纖維素抗菌水凝膠。中間體1和六甲基二硅氮(胺)烷進(jìn)行加成反應(yīng)，引入叔胺，得到中間體2；將中間體3和二(二甲氨基)甲基乙烯基硅烷進(jìn)行共聚反應(yīng)，得到叔胺聚合物；最后叔胺聚合物中的叔胺和中間體2中的叔胺在氯化芐的作用下，生成了大量的季銨鹽，并且超支化結(jié)構(gòu)提高了季銨鹽的取代度，使其具有較好的抗菌效果。

技術(shù)研發(fā)人員：徐斌,錢科宏,孫占明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常熟威怡科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18