[发明专利]一种可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠以及制备方法

说明书

本发明涉及一种可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠及制备方法。本发明所述的液珠系统由螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物、酸性物质、辅助增强剂和有机溶剂制得，所述制备方法为将螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物、酸性物质以及辅助剂混合均匀后，加入到有机溶剂中避光分散，再通过微量注射泵注射到液相介质中形成液珠。整个制备过程操作简单，条件温和，可根据应用条件调整原料种类和浓度，制备出相应的液珠。本发明制备的液珠能够在特定光源照射下实现正向或反向的定向移动并具有在定向移动的过程中释放抗菌药物的特点。且液珠释药完毕后可回收，避免液珠失稳后有机相对水相介质体系的污染。

技术领域

本发明属于智能响应型材料技术领域，具体涉及一种可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠以及制备方法。

背景技术

水相介质广泛应用于仪器、景观设施以及医疗器械等领域。长期使用易受微生物感染导致使用效果下降，并且危害使用人员的身体健康。水相介质因不宜搅拌，顾多采用传统消毒方法，依赖大量添加消毒剂并通过消毒剂溶解扩散实现杀灭有害微生物。这样不仅消毒剂的使用量较大会出现局部浓度过高的风险，且效率无法保证。此外也可通过使用紫外灯照射进行灭杀，但是这不仅要求较长的照射时间，且当紫外线完全停止照射后部分没有完全失活的细菌又会重新复苏开始增殖。因此开发一种能够高效、便利且长效性的灭菌材料具有一定社会意义和经济价值。

智能液珠系统是当前新兴且具有光明前景的材料。通过激发条件的刺激可以实现Marangoni效应从而进行定向移动。但是其具有一系列缺点，例如制备过程较为复杂，运动速度较慢，响应性不稳定以及功能性不明确等。因此通过技术开发改良其性能提高其应用价值是目前此类材料的研究热点。

发明内容

本发明的目的是解决以上所述现有技术的缺点和不足，本发明提供一种制备工艺简单，制备条件温和的液珠制备方法，且能够使用特定光源激发液珠正向或者反向移动，且移动过程中释放抗菌药物，并可回收，防止液珠体系失稳后有机相进入水相介质中。

为实现本发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供一种可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠，液珠由螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物、酸性物质、辅助增强剂和有机溶剂制得。

一种可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠的制备方法，包括以下步骤：

(1)将螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物和酸性物质以1：1-10的摩尔比在常温条件下采用磁力搅拌100-500r/min使其混合均匀0.5-24h；

(2)再将辅助增强剂加到步骤(1)制得的溶液中，采用磁力搅拌器100-500r/min将其混合均匀5-24h；

(3)将步骤(3)制得的溶液在避光的情况下以缓慢的速率滴加到有机溶剂A中，滴加过程中维持常温磁力搅拌100-500r/min，滴加完毕以相同的转速均匀分散12-48h得到复合相溶液；

(4)取微量注射泵将步骤(3)制得的复合相溶液以0.05-100μL/min的速度注射到液相介质中，制得直径为0.1-10mm的可在水相介质中实现光响应定向移动并释放抗菌药物的可回收型液珠。

优选的，所述螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物具有以下结构式：

其中R₁为氢原子或C1-C12的直链或支链烷基，n为1-20。

优选的，所述螺旋吡喃基季铵盐及其衍生物合成步骤如下：