一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球的粒徑為100～305nm，分散度為0.1～0.202，所述含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4?乙烯基苯甲醛，或殼單體為苯乙烯和4?乙烯基苯甲醛的混合單體，所述核單體和所述殼單體二者的質(zhì)量份配比為4:1，該含醛基納米微球粒徑大小可調(diào)，分散度好。本發(fā)明還公開了一種含醛基納米微球?乳酸鏈球菌綴合物，采用上述含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成，該含醛基納米微球?乳酸鏈球菌綴合物通過將含醛基納米微球中的醛基與乳酸鏈球菌中的氨基相偶聯(lián)，能避免乳酸鏈球菌的高溫失活，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于核殼乳液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含醛基功能高分子具有通用、靈活、方便使用等優(yōu)點(diǎn)，尤為引人注目。目前含醛基單體主要有三種:丙烯醛，4-乙烯基苯甲醛(VBA)和各種取代的4-乙烯基水楊醛類(IVDG)。其中，其中丙烯醛作為單體獲得聚合物微球是最常見也是用的最多，但單體毒性大、易爆炸、催淚作用強(qiáng)，限制其進(jìn)一步應(yīng)用。2007年，wool教授和盧江教授分別報(bào)道了4-乙烯基苯甲醛(Macromo I ecu Ies，2007，40: 793?795)和二茂鐵取代的4-乙烯基水楊醛類(Macromolecules，2007,40:1891?1896)，并通過RAFT聚合，得到結(jié)構(gòu)明確的含醛基聚合物，相比較帶有取代基的4-乙烯基水楊醛類，VBA單體的合成步驟簡單，產(chǎn)率更高，因此，近年來，VBA類聚合物的研究備受關(guān)注，但通過乳液聚合獲得粒徑可調(diào)控的4-乙烯基苯甲醛聚合物納米微球未見其報(bào)道。
[0003]生物活性分子與功能聚合物綴合后，可有效地改善其溶解性、穩(wěn)定性、活性以及加工性能，有時(shí)還可以增強(qiáng)其相容性等性能。因此近年來聚合物-生物分子綴合物在醫(yī)藥、生物科技以及納米科學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。乳酸鏈球菌(Ninsin)可被人體內(nèi)的酶降解、消化，是一種高效、安全、無毒、無副作用的天然食品防腐劑。但目前還沒有將粒徑可調(diào)控的4-乙烯基苯甲醛聚合物納米微球與乳酸鏈球菌(Ninsin)相綴合方面的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的第一技術(shù)問題是如何提供一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球粒徑大小可調(diào)，分散度好。
[0005]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供上述粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法。
[0006]本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是提供一種含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物及其制備方法，該含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物通過將含醛基納米微球中的醛基與乳酸鏈球菌中的氨基相偶聯(lián)，能避免乳酸鏈球菌的高溫失活，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。
[0007]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球的粒徑為100?305nm，分散度為0.1?0.202，所述含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4-乙烯基苯甲醛，或殼單體為苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的混合單體，所述核單體和所述殼單體二者的質(zhì)量份配比為4:1。
[0008]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:上述粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的其中一種優(yōu)選的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)配制核乳液和殼乳液:核乳液由核單體、交聯(lián)單體和乳化劑組成，殼乳液由殼單體、交聯(lián)單體和乳化劑組成；
[0010](2)核乳液和殼乳液的預(yù)乳化:將步驟(I)中配制的核乳液和殼乳液分別攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，靜置后分別獲得核預(yù)乳液和殼預(yù)乳液備用；
[0011](3)種子乳液苯乙烯核的合成:選取NaHCO3緩沖溶液、水、乳化劑和部分核預(yù)乳液，快速攪拌后，油浴加熱，同時(shí)低速攪拌，升溫至65?70°(:時(shí)加入占引發(fā)劑總質(zhì)量30?60 %的引發(fā)劑打底，繼續(xù)升溫至70?80°C反應(yīng)20?30min，至反應(yīng)物泛藍(lán)光，繼續(xù)反應(yīng)10?20min，然后滴加剩余核預(yù)乳液和占引發(fā)劑總質(zhì)量10?30 %的引發(fā)劑，滴加時(shí)間控制在I?1.5h，繼續(xù)反應(yīng)10?20min，制得種子乳液苯乙稀核；
[0012](4)核殼聚合:在步驟(3)制得的種子乳液苯乙烯核中加入步驟(I)中的殼預(yù)乳液和占引發(fā)劑總質(zhì)量10?30%的引發(fā)劑，控制在0.5?Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)10?20min后，得核殼乳液；
[0013](5)強(qiáng)化:在步驟(4)制備的核殼乳液中滴加剩余的引發(fā)劑，升溫至75?90°C，反應(yīng)I?2h，調(diào)節(jié)pH值至中性，所得產(chǎn)物即為粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球。
[0014]在該粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法中:
[0015]步驟(I)中所述核單體與殼單體的質(zhì)量份配比優(yōu)選為4:1，所述交聯(lián)單體優(yōu)選為AMA，其用量優(yōu)選為核單體和殼單體總質(zhì)量的0.5?1.5%，所述乳化劑優(yōu)選為DNS-458，其用量優(yōu)選為核單體和殼單體總質(zhì)量的2?5%;其中核乳液中，交聯(lián)單體的用量優(yōu)選為交聯(lián)單體總質(zhì)量的78?82%，乳化劑的用量優(yōu)選為乳化劑總質(zhì)量的65?70%，殼乳液中，交聯(lián)單體的用量優(yōu)選為交聯(lián)單體總質(zhì)量的18?22%，乳化劑的用量優(yōu)選為乳化劑總質(zhì)量的20?22%。
[0016]在本發(fā)明中，核單體只有苯乙烯，而殼單體可以僅為4-乙烯基苯甲醛，也可以為苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的混合單體；其中殼單體為苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的混合單體時(shí)，苯乙烯的用量為4-乙烯基苯甲醛總質(zhì)量的0.0I?8倍。
[0017]在兩性乳化劑中，常用的有DNS-86、DNS-268和DNS-458，但本申請(qǐng)發(fā)明人經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用前兩者聚合時(shí)，所得微球不穩(wěn)定，易聚集，這可能是乳化不徹底引起的。而采用DNS-458聚合時(shí)，則不會(huì)出現(xiàn)微球不穩(wěn)定，易聚集的情況，聚合情況較佳，鑒于此，本發(fā)明采用選擇DNS-458作為乳化劑。
[0018]為使微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，緊致，最好加入交聯(lián)單體，常用的交聯(lián)單體有二乙烯基苯(DVB)和AMA，但本申請(qǐng)發(fā)明人通過預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DVB所得微球不穩(wěn)定，而AMA所得微球比較穩(wěn)定，所以，選擇AMA作為交聯(lián)單體。
[0019]聚合物微球內(nèi)部呈現(xiàn)惰性，外部含有活潑功能基團(tuán)，負(fù)載在球體的表面進(jìn)行，不僅可以提高效率、節(jié)約成本，而且有利于微球的穩(wěn)定。本申請(qǐng)發(fā)明人通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，苯乙烯(St)與4-乙烯基苯甲醛(VBA，Wulff G1Akelah A.MakromoI Chem 1979，179:2647?2651)的骨架結(jié)構(gòu)相似，相容性較好，且聚合后苯乙烯呈惰性。鑒于此，本申請(qǐng)發(fā)明人選擇苯乙烯St作為核單體，4-乙烯基苯甲醛VBA或4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St作為殼單體;且當(dāng)核單體和殼單體的質(zhì)量份配比為4:1時(shí)，效果較佳。
[0020]步驟(2)中攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為500?600rmp，攪拌時(shí)間優(yōu)選為10?20min;靜置時(shí)間優(yōu)選為10?20min。
[0021]預(yù)乳化后獲得的核預(yù)乳液和殼預(yù)乳液呈奶白色，靜置后無分層現(xiàn)象。預(yù)乳化的作用主要是將乳化劑不斷的補(bǔ)加到反應(yīng)體系中，使得體系中乳化劑濃度不超過CMC(臨界膠束濃度)，而達(dá)到不生成新核的目的，進(jìn)而有利于控制乳膠粒子的粒徑。
[0022]步驟(3)中部分核預(yù)乳液的用量優(yōu)選占總核預(yù)乳液的15?20%，NaHCO3緩沖溶液的用量優(yōu)選為核單體和殼單體總質(zhì)量的O?I %，水的用量優(yōu)選為部分核預(yù)乳液的I?2倍，所述乳化劑優(yōu)選為DNS-458，其用量優(yōu)選為乳化劑總質(zhì)量的8?13%。
[0023]需要特別說明的是，微球的粒徑通過NaHCO3緩沖溶液的濃度進(jìn)行調(diào)控，效果顯著。NaHCO3是弱酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液就直接具有一定的緩沖能力，其濃度較高時(shí)，所得乳膠粒子的粒徑變大。
[0024]步驟(3)中快速攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為600?700rpm，攪拌時(shí)間為2?4min，油浴加熱時(shí)低速攪拌的轉(zhuǎn)速為100?400rpm。
[0025]需特別說明的是，在加入占引發(fā)劑總質(zhì)量30?60%的引發(fā)劑打底時(shí)，攪拌速度不可太大，否則，微球均勾性會(huì)變差，攪拌速度最好是在100?400rpm。
[0026]步驟(3)?步驟(5)中所述的引發(fā)劑為過硫酸銨，因整個(gè)反應(yīng)體系是在水相中進(jìn)行，相比于其他過硫酸鹽類，過硫酸銨溶解度大，引發(fā)速度快。其用量優(yōu)選為核單體和殼單體總質(zhì)量的I?2%，步驟(5)中采用氨水調(diào)節(jié)pH至中性，無苯乙烯味道。
[0027]采用本發(fā)明方法制成的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，采用Mastersizer粒徑分析儀測得顆粒的體積平均粒徑是100?305nm，分散的一致性是0.1?
0.202。通過透射電鏡進(jìn)一步觀察其形貌，結(jié)果顯示為均勻圓球形，且單分散性良好，表面光滑，沒有黏結(jié)，尺寸為納米級(jí)，粒徑均一，其粒徑的大小可以通過NaHCO3溶液的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié)，且隨著VBA含量的增高，核殼結(jié)構(gòu)明顯；凝膠滲透色譜(GPC)結(jié)果顯示，共聚后峰型是典型的高斯分布，為單峰，表明苯乙烯與4-乙烯基苯甲醛發(fā)生了有效共聚;紅外光譜數(shù)據(jù)顯示，在2782?2886cm—1有雙重吸收峰，在1710cm—1有單吸收峰，證明醛基的存在。
[0028]本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，采用上述粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成。
[0029]該含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物的制備方法優(yōu)選包括以下步驟:選取上述粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，與乳酸鏈球菌溶液混合后，振蕩、離心，取上層清液，干燥后即制得含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物。
[0030]其中振蕩優(yōu)選采用搖床振蕩，振蕩速度優(yōu)選為70?llOrpm，振蕩時(shí)間優(yōu)選為10?30ho
[0031]干燥優(yōu)選采用冷凍干燥。
[0032]取上層清液，紫外測吸光度，進(jìn)而計(jì)算其負(fù)載量，并除去未反應(yīng)的乳酸鏈球菌NI SIN，重復(fù)三次，冷凍干燥機(jī)干燥，得含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，結(jié)果表明負(fù)載率約為95%，粒徑分析儀測定所得綴合物的粒徑約為150?350nm，分散度約為0.156?
0.289，透射電鏡顯示綴合物呈球形結(jié)構(gòu)、大小均一(透射電鏡圖如圖4所示)，其粒徑的大小可以通過含醛基納米微球制備過程中NaHCO3溶液的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0033]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0034](I)核單體苯乙烯(St)與殼單體4-乙烯基苯甲醛(VBA)的骨架結(jié)構(gòu)相似，相容性較好，且聚合后苯乙烯呈惰性，本發(fā)明選擇苯乙烯St作為核單體，4-乙烯基苯甲醛VBA或4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St作為殼單體，制成的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球粒徑大小可調(diào)，分散度好；
[0035](2)本發(fā)明在含醛基納米微球的制備過程中，采用DNS-458作為乳化劑，采用AMA作為交聯(lián)單體，所得微球穩(wěn)定，不容易聚集。
[0036](3)本發(fā)明含醛基納米微球的粒徑在制備過程中，通過加入NaHCO3緩沖溶液的濃度對(duì)含醛基納米微球的粒徑進(jìn)行調(diào)控，效果顯著；
[0037](4)本發(fā)明所選材料簡單易得、制備含醛基納米微球所用方法是工業(yè)化已經(jīng)廣泛使用的乳液聚合技術(shù)，較易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
[0038](5)本發(fā)明含醛基納米微球的醛基與乳酸鏈球菌Nisin中的氨基通過Schiff偶聯(lián)，獲得乳酸鏈球菌綴合物，不僅可以避免乳酸鏈球菌Nisin的高溫失活，增強(qiáng)穩(wěn)定性，而且作為一種功能成分添加到包裝膜中，還可以增強(qiáng)與包裝膜的相容性，在活性抗菌包裝膜中具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0039]圖1是實(shí)施例1中制備的含醛基納米微球的透射電鏡圖，其中殼單體中苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的質(zhì)量關(guān)系為0:4g;
[0040]圖2是實(shí)施例1中制備的含醛基納米微球的凝膠滲透色譜(GPC)，其中A表示純苯乙烯，B表示苯乙烯與4-乙烯基苯甲醛的乳液共聚物，反應(yīng)操作條件相同；
[0041]圖3是實(shí)施例1中制備的含醛基納米微球以及含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物的紅外光譜圖，其中，A是純苯乙烯;B表示苯乙烯與4-乙烯基苯甲醛的乳液共聚物，兩者的反應(yīng)操作條件相同；(:是8負(fù)載Nisin后；
[0042]圖4是實(shí)施例4中制備的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物的透射電鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下結(jié)合發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下采用的各組分，如無特殊指明，均為市售。
[0044]實(shí)施例1
[0045]本實(shí)施例提供的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球的粒徑為173nm，分散度為0.2，含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4-乙烯基苯甲醛VBA，其中核單體和殼單體的質(zhì)量份配比為4:1。
[0046]該粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法如下:
[0047](I)乳化劑和引發(fā)劑的篩選與配制
[0048]在兩性乳化劑中，常用的有DNS-86、DNS-268和DNS-458，但采用前兩者聚合時(shí)，所得微球不穩(wěn)定，易聚集，這可能是由于乳化不徹底引起的，鑒于此，選擇DNS-458(購買于廣州雙鍵貿(mào)易有限公司，此處僅為列舉，并不進(jìn)行限定，其它市售產(chǎn)品也可)，其效果好，所得微球穩(wěn)定，不容易聚集，占核、殼單體量總質(zhì)量的3.35%，準(zhǔn)確稱取0.67gDNS-458溶于64mL去離子水中，配置乳化劑溶液。
[0049]選擇過硫酸銨(APS)作為引發(fā)劑，占核、殼單體總質(zhì)量的1.6%，稱取0.32g APS溶于12mL去離子水中，配置成12mL的APS溶液。
[0050](2)核乳液和殼乳液的預(yù)乳化
[0051]聚合物微球內(nèi)部呈現(xiàn)惰性，外部含有活潑功能基團(tuán)，負(fù)載在球體的表面進(jìn)行，不僅可以提高效率、節(jié)約成本，而且有利于微球的穩(wěn)定。苯乙烯(St)與4-乙烯基苯甲醛VBA(VBA，ffulff G1Akelah A.MakromoI Chem 1979，179:2647?2651)的骨架結(jié)構(gòu)相似，相容性較好，且聚合后苯乙烯呈惰性。鑒于此，選擇St為核單體，VBA為殼單體，二者的質(zhì)量份配比為4:1。
[0052]為使微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，緊致，加入交聯(lián)單體，常用的交聯(lián)單體有二乙烯基苯(DVB)和AMA(廣州一馬試劑有限公司，純度:99%，此處僅為列舉，并不進(jìn)行限定，其它市售產(chǎn)品也可)，但通過預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DVB所得微球不穩(wěn)定，而采用AMA所得微球穩(wěn)定，所以，選擇AMA作為交聯(lián)單體，占核單體苯乙烯和殼單體4-乙烯基苯甲醛總質(zhì)量的I %。
[0053]因此，核乳液的組成為St 16g、AMA 0.16g、DNS_458 44mL;殼乳液的組成為VBA4g、AMA 0.04g,DNS-458 14mL。分別將配置好的核乳液和殼乳液于250mL錐形瓶中，機(jī)械攪拌(轉(zhuǎn)速570rmp)進(jìn)行預(yù)乳化，約15min，乳液呈奶白色，靜置15min后無分層現(xiàn)象。
[0054](3)種子乳液苯乙烯核的合成
[0055]在250mL反應(yīng)瓶中加入0.018他!10)3緩沖溶液、1011^水、61111^略-458溶液和1011^核預(yù)乳液，并快速攪拌(轉(zhuǎn)速為600?700rmp) 3min，而后油浴加熱，機(jī)械攪拌速度將為285rmp ；待升溫至700C時(shí)加入5mL APS，然后升溫至78°C，反應(yīng)約20?30min，反應(yīng)物泛藍(lán)光，繼續(xù)反應(yīng)1min，然后滴加剩余46mL的核預(yù)乳液、3mL APS溶液，控制在I?1.5h滴加完畢;繼續(xù)反應(yīng)lOmin，需特別說明，攪拌速度不可太大，否則，微球均勻性變差，其二，微球的粒徑通過NaHCO3緩沖溶液的濃度進(jìn)行調(diào)控，效果顯著。
[0056](4)VBA殼的乳液聚合
[0057]在上述78°C的反應(yīng)體系中，滴加步驟(2)中制備的16mL殼預(yù)乳液、2mL APS溶液，控制在0.5?Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)1min后，滴加剩下的2mLAPS溶液，升溫至85°C，反應(yīng)Ih，用氨水調(diào)節(jié)pH值至中性，無苯乙稀味道。
[0058]粒徑測定儀測定所得乳膠離子的粒徑是173nm，分散度為0.2，通過透射電鏡進(jìn)一步觀察其形貌(圖1)，結(jié)果顯示大小均一、結(jié)構(gòu)明確的納米微球結(jié)構(gòu)，其粒徑的大小可以通過NaHCO3溶液的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié);凝膠滲透色譜(GPC)數(shù)據(jù)顯示(圖2)共聚后分子量向高處移動(dòng)，純苯乙烯的數(shù)均分子量Mn是111549，單分散性ΗΠ是1.5，而共聚后胞為165655，？01是
1.35，且均是典型的高斯分布，為單峰，表明苯乙烯與4-乙烯基苯甲醛發(fā)生了有效共聚;紅外光譜數(shù)據(jù)顯示(圖3中B)，共聚物在2782-28860^1有雙重吸收峰，在1710cm—1有單吸收峰，證明醛基的存在。
[0059]實(shí)施例2
[0060]本實(shí)施例提供的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球的粒徑約為300nm，分散度為0.202，含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St，其中核單體和殼單體的質(zhì)量份配比為4:1，殼單體中4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St的質(zhì)量份配比為1:6。
[0061]該粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法與實(shí)施例1不同的是:
[0062]交聯(lián)單體的用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的0.5%。
[0063]乳化劑的用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的5%，其中核乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的82%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的70%，殼乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的18%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的20%。
[0064]引發(fā)劑為過硫酸銨，其用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的1%。
[0065]核乳液和殼乳液的預(yù)乳化時(shí)，攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為500rmp，攪拌時(shí)間為20min，靜置時(shí)間為20min。
[0066]種子乳液苯乙烯核的合成時(shí)，部分核預(yù)乳液的用量占總核預(yù)乳液的15%,NaHCO3緩沖溶液的用量為核單體苯乙烯和殼單體4-乙烯基苯甲醛總質(zhì)量的0.5%，水的用量為部分核預(yù)乳液的2倍，乳化劑為DNS-458，其用量為乳化劑總質(zhì)量的1 %。
[0067 ]種子乳液苯乙稀核的合成時(shí)，快速攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為600rpm，攪拌時(shí)間為4min，油浴加熱時(shí)低速攪拌的轉(zhuǎn)速為lOOrpm，打底時(shí)反應(yīng)溫度為65°C，引發(fā)劑用量占引發(fā)劑總質(zhì)量的60%，繼續(xù)升溫至700C反應(yīng)30min，至反應(yīng)物泛藍(lán)光，繼續(xù)反應(yīng)20min，然后滴加剩余核預(yù)乳液和占引發(fā)劑總質(zhì)量1 %的引發(fā)劑，滴加時(shí)間控制在I?1.5h，繼續(xù)反應(yīng)1?20mi η，制得種子乳液苯乙烯核。
[0068]核殼聚合時(shí)，引發(fā)劑的用量占引發(fā)劑總質(zhì)量的10%，控制在0.5?Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)lOmin。
[0069]強(qiáng)化時(shí)，升溫至75°C，反應(yīng)2h，引發(fā)劑用量占引發(fā)劑總質(zhì)量20%。
[0070]實(shí)施例3
[0071 ]本實(shí)施例提供的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，該含醛基納米微球的粒徑約為120nm，分散度為0.15，含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St，其中核單體和殼單體的質(zhì)量份配比為4:1，殼單體中4-乙烯基苯甲醛VBA和苯乙烯St的質(zhì)量份配比為1:8。
[0072]該粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法與實(shí)施例1不同的是:
[0073]交聯(lián)單體的用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的1.5%。
[0074]乳化劑的用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的3%;其中核乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的78%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的65%，殼乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的22%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的22%。
[0075]引發(fā)劑為過硫酸銨，其用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的2%。
[OO76 ]核乳液和殼乳液的預(yù)乳化時(shí)，攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為6 O O rmp，攪拌時(shí)間I Om i η，靜置時(shí)間為1min0
[0077]種子乳液苯乙烯核的合成時(shí)，部分核預(yù)乳液的用量占總核預(yù)乳液的20%，無添加NaHCO3緩沖溶液，水的用量為部分核預(yù)乳液的1.5倍，乳化劑為DNS-458，其用量為乳化劑總質(zhì)量的13%。
[0078]種子乳液苯乙稀核的合成時(shí)，快速攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為700rpm，攪拌時(shí)間為2min，油浴加熱時(shí)低速攪拌的轉(zhuǎn)速為400rpm，打底時(shí)反應(yīng)溫度為70°C，引發(fā)劑用量占引發(fā)劑總質(zhì)量的30%，繼續(xù)升溫至800C反應(yīng)20min，至反應(yīng)物泛藍(lán)光，繼續(xù)反應(yīng)1min，然后滴加剩余核預(yù)乳液和占引發(fā)劑總質(zhì)量30 %的引發(fā)劑，滴加時(shí)間控制在I?1.5h，繼續(xù)反應(yīng)10?20min，制得種子乳液苯乙烯核。
[0079]核殼聚合時(shí)，引發(fā)劑的用量占引發(fā)劑總質(zhì)量的30%，控制在0.5?Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)lOmin。
[0080]強(qiáng)化時(shí)，升溫至90°C，反應(yīng)lh，引發(fā)劑用量占引發(fā)劑總質(zhì)量10%。[0081 ] 實(shí)施例4
[0082]本實(shí)施例提供的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，采用實(shí)施例1中制備的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成。
[0083]具體制備過程是:取實(shí)施例1制備的60mL乳液微球，與80mL10mg/mL的乳酸鏈球菌的溶液混合，10rpm的速度震蕩24h，超速離心，取上層清液，紫外測吸光度，進(jìn)而計(jì)算其負(fù)載量，并除去未反應(yīng)的乳酸鏈球菌，重復(fù)三次，冷凍干燥機(jī)干燥，得含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物(也可稱為4-乙烯基苯甲醛一乳酸鏈球菌)，負(fù)載率為95%，粒徑分析儀測定所得綴合物的粒徑是256nm，分散度為0.2，透射電鏡(見圖4)顯示綴合物呈球形結(jié)構(gòu)、大小均一，其粒徑的大小可以通過含醛基納米微球制備過程中NaHCO3溶液的添加量進(jìn)行調(diào)節(jié);紅外光譜(見圖3中C)數(shù)據(jù)顯示在1730cm—1附近醛的特征峰減弱，而相對(duì)應(yīng)在3063cm—1處出現(xiàn)了亞胺的特征吸收峰，此外，1614-1620(^.1在范圍內(nèi)出有伸縮振動(dòng)峰，證明了Schiff堿的存在。制成的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物可以作為一種功能成分添加到包裝膜中，還可以增強(qiáng)與包裝膜的相容性，在活性抗菌包裝膜中具有良好的應(yīng)用前景。
[0084]實(shí)施例5
[0085]本實(shí)施例提供的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，采用實(shí)施例2中制備的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成。
[0086]具體制備過程是:取實(shí)施例2制備的60mL乳液微球，與40mL10mg/mL的乳酸鏈球菌的溶液混合，90rpm的速度震蕩30h，超速離心，取上層清液，紫外測吸光度，進(jìn)而計(jì)算其負(fù)載量，并除去未反應(yīng)的乳酸鏈球菌，重復(fù)三次，冷凍干燥機(jī)干燥，得含醛基共聚物納米微球-乳酸鏈球菌綴合物。
[0087]實(shí)施例6
[0088]本實(shí)施例提供的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，采用實(shí)施例3中制備的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成。
[0089]具體制備過程是:取實(shí)施例2制備的60mL乳液微球，與20mL10mg/mL的乳酸鏈球菌的溶液混合，I 1rpm的速度震蕩1h，超速離心，取上層清液，紫外測吸光度，進(jìn)而計(jì)算其負(fù)載量，并除去未反應(yīng)的乳酸鏈球菌，重復(fù)三次，冷凍干燥機(jī)干燥，得醛基共聚物納米微球-乳酸鏈球菌綴合物。
[0090]本發(fā)明含醛基納米微球的醛基與乳酸鏈球菌Nisin中的氨基通過Schiff偶聯(lián)，獲得乳酸鏈球菌綴合物，不僅可以避免乳酸鏈球菌Nisin的高溫失活，增強(qiáng)穩(wěn)定性，而且作為一種功能成分添加到包裝膜中，還可以增強(qiáng)與包裝膜的相容性，在活性抗菌包裝膜中具有良好的應(yīng)用前景。
[0091]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球，其特征是:該含醛基納米微球的粒徑為100?305nm，分散度為0.1?0.202，所述含醛基納米微球的核單體為苯乙烯，殼單體為4-乙烯基苯甲醛，或殼單體為苯乙烯和4-乙烯基苯甲醛的混合單體，所述核單體和所述殼單體二者的質(zhì)量份配比為4:1。2.權(quán)利要求1所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是包括以下步驟: (1)配制核乳液和殼乳液:核乳液由核單體、交聯(lián)單體和乳化劑組成，殼乳液由殼單體、交聯(lián)單體和乳化劑組成； (2)核乳液和殼乳液的預(yù)乳化:將步驟(I)中配制的核乳液和殼乳液分別攪拌進(jìn)行預(yù)乳化，靜置后分別獲得核預(yù)乳液和殼預(yù)乳液備用； (3)種子乳液苯乙烯核的合成:選取NaHCO3緩沖溶液、水、乳化劑和部分核預(yù)乳液，快速攪拌后，油浴加熱，同時(shí)低速攪拌，升溫至65?70°C時(shí)加入占引發(fā)劑總質(zhì)量30?60%的引發(fā)劑打底，繼續(xù)升溫至70?80°C反應(yīng)20?30min，至反應(yīng)物泛藍(lán)光，繼續(xù)反應(yīng)10?20min，然后滴加剩余核預(yù)乳液和占引發(fā)劑總質(zhì)量10?30 %的引發(fā)劑，滴加時(shí)間控制在I?1.5h，繼續(xù)反應(yīng)10?20min，制得種子乳液苯乙烯核； (4)核殼聚合:在步驟(3)制得的種子乳液苯乙烯核中加入步驟(I)中的殼預(yù)乳液和占弓丨發(fā)劑總質(zhì)量10?30%的引發(fā)劑，控制在0.5?Ih內(nèi)滴加完畢，繼續(xù)反應(yīng)10?20min后，得核殼乳液； (5)強(qiáng)化:在步驟(4)制備的核殼乳液中滴加剩余的引發(fā)劑，升溫至75?900C，反應(yīng)I?2h，調(diào)節(jié)pH值至中性，所得產(chǎn)物即為粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是:步驟(I)中所述核單體與殼單體的質(zhì)量份配比為4:1，所述交聯(lián)單體為AMA，其用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的0.5?1.5%，所述乳化劑為DNS-458，其用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的2?5% ;其中核乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的78?82%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的65?70%，殼乳液中，交聯(lián)單體的用量為交聯(lián)單體總質(zhì)量的18?22%，乳化劑的用量為乳化劑總質(zhì)量的20?22%。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是:步驟(2)中攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為500?600rmp，攪拌時(shí)間為10?20min;靜置時(shí)間為10?20mino5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是:步驟(3)中部分核預(yù)乳液的用量占總核預(yù)乳液的15?20 %，NaHCO3緩沖溶液的用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的O?I %，水的用量為部分核預(yù)乳液的I?2倍，所述乳化劑為DNS-458，其用量為乳化劑總質(zhì)量的8?13%。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是:步驟(3)中快速攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為600?700rpm，攪拌時(shí)間為2?4min，油浴加熱時(shí)低速攪拌的轉(zhuǎn)速為100?400rpm。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球的制備方法，其特征是:步驟(3)?步驟(5)中所述的引發(fā)劑為過硫酸銨，其用量為核單體和殼單體總質(zhì)量的I?2%，步驟(5)中采用氨水調(diào)節(jié)pH至中性，無苯乙烯味道。8.—種含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物，其特征是:采用權(quán)利要求1所述的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球或權(quán)利要求2-7任一項(xiàng)制備方法制成的含醛基納米微球與乳酸鏈球菌制成。9.權(quán)利要求8所述的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物的制備方法，其特征是包括以下步驟:選取權(quán)利要求1中的粒徑可調(diào)的具有核殼結(jié)構(gòu)的含醛基納米微球或權(quán)利要求2-7任一項(xiàng)制備方法制成的含醛基納米微球，與乳酸鏈球菌溶液混合后，振蕩、離心，取上層清液，干燥后即制得含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的含醛基納米微球-乳酸鏈球菌綴合物的制備方法，其特征是:振蕩采用搖床振蕩，振蕩速度為70?llOrpm，振蕩時(shí)間為10?30h。
【文檔編號(hào)】C08F212/14GK105968245SQ201610331149
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】肖乃玉, 李晨, 涂保龍, 蔡浩濤, 鐘樂, 翟萬京, 王琴, 余倩, 柳建良
【申請(qǐng)人】仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院