[发明专利]一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备

说明书

本发明属于医药食品包装材料技术领域，具体涉及一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备。本发明水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备方法，包括纳米硅球的制备、纳米硅球的表面处理、制备中空介孔硅球、抗菌剂加载以及温敏外层材料包覆。本发明采用先制备纳米硅球，再表面处理，然后制备中空介孔硅的制备顺序，相较于其他专利中直接合成介孔硅，再表面处理的制备顺序，本发明保证了表面接枝物只在介孔硅非介孔部分接枝，而介孔部分则保留了纳米硅的性质，能够增加抗菌系统对抗菌剂的搭载能力。

技术领域

本发明属于医药食品包装材料技术领域，具体涉及一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备。

背景技术

活性包装技术往往通过使用活性因子主动的改变被包装物的在包装内的环境，从而达到延长产品货架期的目的。抗菌剂、抗氧化剂和酶类等活性因子扩散至最易发生腐败变质反应的食品表面，抑制食物表面微生物的生长或阻止食品因氧化导致腐败，以维持食品的品质，进而延长货架期。活性因子的释放速度往往需要有所控制，故现有技术采用无机纳米载体、有机高分子载体、包装材料等控制活性因子的释放、扩散以达到控制活性因子释放速度的目的。

然而，目前所见的技术中，多为减缓活性因子在材料中的释放或扩散速度，而对活性因子在材料中的刺激响应性则极少有涉及。Sun^[1]等人采用挤出法制备了一种基于α-生育酚搭载MCM-41介孔分子筛的一种新型低密度聚乙烯薄膜。LDPE中α-生育酚的释放时间延长了约36％，抗氧化剂的扩散性下降了53％。然而此研究不存在刺激响应性，对货架期的延长效果较小。李成^[2]使用双模板剂制备出纳米二氧化硅介孔分子筛 MCM-41（MobilComposition of Matter No.41），并进一步以此为载体搭载天然抗氧化剂槲皮素，以低密度聚乙烯（LDPE）为基材制备了一种食品抗氧化活性包装膜，槲皮素在食品模拟物中的扩散速率D（cm²/s）由 2.127×10^-13cm²/s下降到 3.089×10^-14cm²/s。此研究同上个研究类似，只是存在缓释效果，不存在刺激响应性，对货架期的延长效果不及刺激响应性系统。

非专利文献：

[1] Sun L N , Lu L X , Qiu X L , et al. Development of low-densitypolyethylene antioxidant active films containing α-tocopherol loaded withMCM-41(Mobil Composition of Matter No. 41) mesoporous silica[J]. FoodControl, 2017, 71:193-199.

[2]李成，丘晓琳，唐亚丽，等. 介孔分子筛搭载槲皮素食品抗氧化活性包装膜制备及其性能研究[J]. 食品工业科技，2018(8):184-189。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备。本发明采用先制备纳米硅球，再表面处理，然后制备中空介孔硅的制备顺序，相较于直接合成介孔硅，再表面处理的制备顺序，本发明保证了表面接枝物只在介孔硅表面接枝，在而介孔表面则保留了纳米硅的性质，增加了抗菌系统对抗菌剂的搭载能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备，其特征在于，该制备方法具有以下特征：

一种水凝胶薄层/介孔中空硅的温敏纳米抗菌系统的制备方法，包括以下步骤：

第1步、纳米硅球的制备