一種胺化生物纖維素的制備方法
【專利說明】一種胺化生物纖維素的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及對作為“濕性敷料”材料的生物纖維素的改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種胺化生物纖維素的制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]生物纖維素(b1cellulose)是由某些微生物通過代謝產(chǎn)生的一類纖維素。由于其中具有優(yōu)良的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其有著特殊的物理化學(xué)形式，如其具有較強的機械性能，良好持水、保水性能，很好的生物相容性和生物可降解性。其已經(jīng)由最初在食品領(lǐng)域的應(yīng)用，慢慢發(fā)展到在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，目前其作為“濕性敷料”具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0004]中國專利CN102212806A、CN102206355A中分別公開了生物纖維素-納米銀復(fù)合材料的制備方法和含納米銀的生物纖維素膜的制備方法，盡管具體方法不同，但是其都是利用生物纖維素將納米銀離子吸附其上，而提高其作為“濕性敷料”的抗菌性能。但是，由于生物纖維素膜與納米微粒之間的結(jié)合力相對較弱，使得被吸附的銀離子在后續(xù)的加工或使用中容易從膜表面滑落，不僅影響產(chǎn)品的抗菌性能，嚴(yán)重的話還會對人體造成危害。因此，CN102276736A中公開了一種生物纖維素選擇性胺化的方法，其對生物纖維素進行了胺化，生產(chǎn)氨基，利用氨基與金屬元素粒子鰲合形式的結(jié)合，提供與配位鍵相比更加牢固的結(jié)合。但是，該方法十分復(fù)雜，首先需要對細菌纖維素進行冷凍干燥，其對加工設(shè)備、成本的要求都很高，其后還要使用硝酰基化合物、生物酶、二胺類化合物等多種原料，需要經(jīng)過復(fù)雜的步驟進行處理，不利于大范圍的應(yīng)用推廣。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種新的胺化生物纖維素的制備方法，其操作簡單、成本低廉，且能夠獲得胺化效果良好的胺化生物纖維素產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明提供的胺化生物纖維素的制備方法，其包括如下步驟:
(1)使生物纖維素在堿性溶液中，與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)；
(2)使反應(yīng)后的生物纖維素弱堿性溶液中，與氨水反應(yīng)。
[0008]上述方法中，所述生物纖維素是未經(jīng)干燥的生物纖維素濕膜；
上述方法中，步驟(I)中的堿性溶液的pH值在12以上，其用量為300-500 ml/g生物纖維素，優(yōu)選所述堿性溶液是lmol/L的氫氧化鈉溶液，用量為400。
[0009]上述方法中，步驟(I)中環(huán)氧氯丙烷的用量為10-30mmol/g生物纖維素，優(yōu)選為15-20mmol/g生物纖維素。
[0010]上述方法中，步驟(I)生物纖維素與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)的溫度條件是50-80°C，優(yōu)選600C ;反應(yīng)時間1-4小時，優(yōu)選2小時。
[0011]上述方法中，步驟(2)中的堿性溶液的的pH值在12以下，其用量為300-500ml/g生物纖維素，優(yōu)選所述堿性溶液是0.01mol/L的氫氧化鈉溶液，用量為400ml/g生物纖維素。
[0012]上述方法中，步驟(2)中氨水的濃度為20-30%，用量為10-20ml/g生物纖維素，優(yōu)選使用濃度為25-28%的氨水，用量為12-16ml/g生物纖維素。
[0013]上述方法中，步驟(2)生物纖維素與氨水反應(yīng)的溫度條件是50_80°C，優(yōu)選60°C ；反應(yīng)時間1-4小時，優(yōu)選2小時。
[0014]上述方法中，優(yōu)選在步驟(I)結(jié)束后，有取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值降低到12以下的步驟。
[0015]上述方法中，優(yōu)選在步驟(2)結(jié)束后，有取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性的步驟。
[0016]具體而言，本發(fā)明提供了一種胺化生物纖維素的制備方法，其包括如下步驟:
(1)取生物纖維素，按ml/g的體積質(zhì)量比為300-500的比例加入IM的氫氧化鈉溶液，邊加熱邊攪拌，至升溫到50-80°C時，按照10-30mmol/g生物纖維素的比例加入環(huán)氧氯丙燒，保持溫度反應(yīng)1-4小時；
(2)取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值降低到12以下；
(3)再按ml/g的體積質(zhì)量比為300-500的比例向生物纖維素中加入0.0lM的氫氧化鈉溶液，邊加熱邊攪拌，至升溫到50-80°C時，加入濃度為20-30%氨水，加入量為10-20ml/g生物纖維素，保溫反應(yīng)1-4小時；
(4)取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性。
[0017]上述方法中，步驟(I)中加入的IM的氫氧化鈉溶液的體積是生物纖維素質(zhì)量的400 倍；
上述方法中，步驟(I)中環(huán)氧氯丙烷加入時的溫度為60°c，保溫反應(yīng)的溫度也為60°C，反應(yīng)時間為2小時；
上述方法中，步驟(I)中環(huán)氧氯丙烷的加入量為18mmol/g生物纖維素；
上述方法中，步驟(3)中加入的0.0llM的氫氧化鈉溶液的體積是生物纖維素質(zhì)量的400 倍；
上述方法中，步驟(3)中氨水加入時的溫度為60°C，保溫反應(yīng)的溫度也為60°C，反應(yīng)時間為2小時；
上述方法中，步驟(3)中氨水的濃度是25-28%，用量為12-16ml/g生物纖維素。
[0018]本發(fā)明還提供用本發(fā)明中方法制備的胺化生物纖維素在制備含有納米金屬顆粒復(fù)合材料中的用途。
[0019]采用本發(fā)明的方法，操作簡便、成本低廉，且生產(chǎn)出胺化的生物纖維素，其在與納米金屬顆粒接觸時，能夠通過鰲合形式的結(jié)合，提高結(jié)合的牢固程度，提高生物纖維素納米金屬顆粒復(fù)合材料的穩(wěn)定性和安全性。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實施方式】和對比實驗來對本發(fā)明作進一步的說明，但是下文中的具體實施方法不應(yīng)當(dāng)被理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在本發(fā)明基礎(chǔ)上顯而易見地作出的各種改變和變化，應(yīng)該均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0022]實施例1
取生物纖維素0.1g,加入IM的氫氧化鈉溶液40ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到50°C時，加入1.5mmol的環(huán)氧氯丙烷，保持溫度反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值為11 ;再向生物纖維素中加入0.0lM的氫氧化鈉溶液35ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到60°C時，加入1.2ml濃度為28%氨水，保溫反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性，制得本發(fā)明的胺化生物纖維素。
[0023]實施例2
取生物纖維素0.1g,加入IM的氫氧化鈉溶液30ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到70°C時，加入1.Smmol的環(huán)氧氯丙烷，保持溫度反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值為10 ;再向生物纖維素中加入0.0lM的氫氧化鈉溶液55ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到60°C時，加入1.5ml濃度為25%氨水，保溫反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性，制得本發(fā)明的胺化生物纖維素。
[0024]實施例3
取生物纖維素lg，加入IM的氫氧化鈉溶液400ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到60°C時，加入19mmol的環(huán)氧氯丙烷，保持溫度反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值為10 ;再向生物纖維素中加入0.0lM的氫氧化鈉溶液400ml，邊加熱邊攪拌，至升溫到60°C時，加入16ml濃度為27%氨水，保溫反應(yīng)2小時，取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性，制得本發(fā)明的胺化生物纖維素。
[0025]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)使生物纖維素在堿性溶液中，與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)； (2)使反應(yīng)后的生物纖維素弱堿性溶液中，與氨水反應(yīng)； 其中所述生物纖維素是未經(jīng)干燥的生物纖維素濕膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(I)中，堿性溶液的PH值在12以上，其用量為300-500 ml/g生物纖維素；優(yōu)選堿性溶液是lmol/L的氫氧化鈉溶液，用量為400ml/g生物纖維素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(I)中，所述環(huán)氧氯丙烷的用量是10-30mmol/g生物纖維素，優(yōu)選為15-20mmol/g生物纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(I)中，所述生物纖維素與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)的溫度條件是50-80°C，優(yōu)選60°C ;反應(yīng)時間1-4小時，優(yōu)選2小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，所述堿性溶液的的PH值在12以下，其用量為300-500 ml/g生物纖維素，優(yōu)選所述堿性溶液是0.01mol/L的氫氧化鈉溶液，用量為400ml/g生物纖維素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，氨水的濃度為20-30%，用量為10-20ml/g生物纖維素，優(yōu)選使用濃度為25-28%的氨水，用量為12-16ml/g生物纖維素。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，生物纖維素與氨水反應(yīng)的溫度條件是50-80°C，優(yōu)選60°C ;反應(yīng)時間1-4小時，優(yōu)選2小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于:在步驟(I)結(jié)束后，還有取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至PH值降低到12以下的步驟；在步驟(2)結(jié)束后，還有取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性的步驟。
9.一種胺化生物纖維素的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)取生物纖維素，按300-500ml/g生物纖維素的比例加入IM的氫氧化鈉溶液，邊加熱邊攪拌，至升溫到50-80°C時，按照10-30mmol/g生物纖維素的比例加入環(huán)氧氯丙烷，保持溫度反應(yīng)1_4小時； (2)取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至pH值降低到12以下； (3)再按300-500ml/g生物纖維素的比例向生物纖維素中加入0.0lM的氫氧化鈉溶液，邊加熱邊攪拌，至升溫到50-80°C時，加入濃度為20-30%氨水，加入量為10-20ml/g生物纖維素，保溫反應(yīng)1-4小時； (4)取出生物纖維素，用蒸餾水洗滌至中性。
10.權(quán)利要求1-9任一方法制備的胺化生物纖維素在制備含有納米金屬顆粒復(fù)合材料中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種胺化生物纖維素的制備方法，其包括使生物纖維素在堿性溶液中與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，再使反應(yīng)后的生物纖維素弱堿性溶液中與氨水反應(yīng)的步驟。發(fā)明的方法操作簡便、成低廉，且生產(chǎn)出胺化的生物纖維素，在與納米金屬顆粒接觸時，能夠通過鰲合形式的結(jié)合，提高結(jié)合的牢固程度，提高生物纖維素納米金屬顆粒復(fù)合材料的穩(wěn)定性和安全性。
【IPC分類】A61L15-18, C08B15-06, A61L15-28
【公開號】CN104558212
【申請?zhí)枴緾N201510043319
【發(fā)明人】鐘春燕, 鐘宇光
【申請人】海南光宇生物科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日