[发明专利]卤胺/SiO2杂化抗菌纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高效可再生的抗菌纳米粒子及其制备方法，具体涉及一种卤胺/SiO₂杂化抗菌纳米粒子及其制备方法。

背景技术

抗菌材料是指具有杀灭和抑制生物生长繁殖及其活性的一类新型功能材料。纳米抗菌材料由于具有超大的比表面积和超高的反应活性而成为目前的研究热点，在抗菌涂料、抗菌纤维、抗菌塑料，抗菌陶瓷，抗菌玻璃．抗菌金属制品等方面有着广泛的应用前景。磁性纳米材料在生物医药领域展现了巨大的优势，用于生物磁性分离、靶向药物载体、肿瘤磁热疗防治等方面。磁性纳米材料作为药物载体具有以下优势：易达到病变器官、易吸收、靶向性高、药物副作用小、药性高。另外，磁性纳米材料易于分离和纯化。因此，同时拥有磁性和抗菌性的磁性抗菌纳米材料具有更加重要的研究和应用价值。美国专利US6379712公开了一种含有纳米银粒的抗菌粒剂制造方法；美国专利US6482424公开了一种具有纳米铜离子为氧化剂的医疗性织物纤维；中国专利CN101187018公布了制备银纳米抗菌材料的方法；以上这些专利方法制备的纳米抗菌材料中的抗菌成分都是价格比较昂贵的金属离子或金属氧化物，其制备成本较高。

与本发明相关的一篇文献（Dong,A.;Huang,J.;Lan,S.;Wang,T.“Synthesis of N-halamine-functionalized silica–polymer core–shellnanoparticles and their enhanced antibacterial activity”.Nanotechnology，2011,22,295602）公布了一种卤胺纳米抗菌材料的制备方法，其过程如下：首先合成3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)和制备3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷-二氧化硅（MPS-SiO₂）纳米种子，然后通过ADMH（0.05g）和苯乙烯(0.95g)在MPS-SiO₂纳米种子（0.50g）的表面上共聚反应形成表面含有卤胺前置体官能团的纳米颗粒，最后用次氯酸钠溶液将纳米颗粒表面的卤胺前置体官能团转变成卤胺官能团。该文献方法成功制备了含有卤胺结构的抗菌纳米颗粒，但其有效抗菌成分（卤胺官能团）含量较低，对抗菌纳米颗粒的抗菌功效和使用寿命有不利影响。

另外一篇与本发明相关的文献（Dong,A.;Huang,J.；Lan S.；Wang,T.“Modifying Fe₃O₄-Functionalized Nanoparticles with N-Halamine and Their Magnetic/Antibacterial Properties”ACS Appl.Mater.Interfaces,2011,3,4228–4235）公布了一种卤胺磁性抗菌纳米材料的制备方法，其制作方法如以下步骤：第一步,将丙烯酸和苯乙烯在碳酸氢钠作引发剂的条件下聚合成聚苯乙烯-聚丙烯酸的混聚物（PSA）纳米粒子，合成Fe₃O₄磁性纳米粒子；第二步，将Fe₃O₄纳米粒子在酸性条件下包裹在PSA纳米粒子上形成PSAFe₃O₄；第三步，将SiO₂纳米粒子包裹PSAFe₃O₄的表面形成PSAFe₃O₄SiO₂纳米粒子；第四步，再通过两步反应将5,5-二甲基海因（DMH）接到PSAFe₃O₄SiO₂磁性纳米粒子的表面形成PSAFe₃O₄SiO₂-DMH；第五步，用次氯酸钠溶液将PSAFe₃O₄SiO₂-DMH纳米粒子表面的卤胺前置体官能团转变成卤胺官能团。此文献方法很好地将卤胺官能团结合于磁性纳米材料的表面，但其制备方法繁琐，操作复杂，有效抗菌成分（卤胺官能团）含量较低。因此，开发一种制备工艺简单、有效抗菌成分含量高的卤胺纳米抗菌材料和磁性纳米抗菌材料具有非常重要的现实意义。

发明内容