微凝膠是指尺寸在微納米級別的凝膠，與宏觀凝膠類似，是具有一定凝膠狀三維立體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的聚合物微粒，具有良好的生物相容性、多孔性和優(yōu)異的加工性能，且在載藥與可控釋放、催化分離、化學傳感器等多個領(lǐng)域具有廣泛的應用。目前，微凝膠可以通過單體合成、高分子合成或通過大分子凝膠研磨獲得。將微凝膠與抗菌劑相結(jié)合，可以獲得抗菌性能優(yōu)良的智能微凝膠，進一步的，通過調(diào)節(jié)環(huán)境pH、溫度等因素控制抗菌劑的釋放，這種控釋型抗菌微凝膠在食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域應用前景廣泛。

乳酸鏈球菌素是由乳酸鏈球菌分泌的一種天然生物活性抗菌肽，它可以有效抑制或殺死食品腐敗菌和致病菌在內(nèi)等眾多革蘭氏陽性菌，是FDA公認的一種安全無毒的食品添加劑和防腐劑。將乳酸鏈球菌素與天然高分子材料進行結(jié)合，制備出乳酸鏈球菌素可控釋放的功能材料，最大效率地發(fā)揮出抗菌效果，是其目前抗菌材料領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢之一。納米纖維素是尺寸在納米范圍內(nèi)的纖維素，其來源廣泛、成本較低，具有良好的相容性和生物可降解性。以納米纖維素為原料，通過溶劑溶解置換、化學改性交聯(lián)等方法可以獲得結(jié)構(gòu)和功能各異的水凝膠，近幾年來作為制備新型水凝膠的材料而逐漸成為研究熱點。

目前，有關(guān)乳酸鏈球菌素和納米纖維素復合抗菌材料的報道很多，但是乳酸鏈球菌素的控釋大多是通過直接混合包埋或是外加化學交聯(lián)劑交聯(lián)的方式來實現(xiàn)。目前，采用乳酸鏈球菌素負載納米纖維素水凝膠的報道很少，直接利用乳酸鏈球菌素作為抗菌劑和交聯(lián)劑制備納米纖維素水凝膠的報道尚未見有報道。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種控釋型納米纖維素抗菌微凝膠的制備方法，該方法工藝簡單，不需加入催化劑、引發(fā)劑，原料來源綠色環(huán)保，得到的產(chǎn)品抗菌性能優(yōu)異且抗菌劑可控釋，具有很高的應用價值。

本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明一種控釋型納米纖維素抗菌微凝膠的制備方法，包括如下操作步驟：

(1)制備TEMPO氧化納米纖維素膠體：采用TEMPO氧化法對納米纖維素進行預處理，以得到表面羧基含量為600～1200mmol/Kg的TEMPO氧化納米纖維素，然后采用溶劑蒸發(fā)法濃縮至質(zhì)量濃度為3％，真空脫氣，得到TEMPO氧化納米纖維素膠體；

(2)制備乳酸鏈球菌素溶液：按重量份配比為2:98的比例將乳酸鏈球菌素粉末溶解在濃度為0.01M的鹽酸水溶液中，得到質(zhì)量濃度為2％的乳酸鏈球菌素溶液；

(3)凝膠化過程：將步驟(1)制得的TEMPO氧化納米纖維素膠體，置于聚四氟乙烯模具中，再將步驟(2)制得的乳酸鏈球菌素溶液，用蠕動注射泵以1mL/min的速度沿模具壁滴加到TEMPO氧化納米纖維素膠體表層，TEMPO氧化納米纖維素膠體與乳酸鏈球菌素溶液的用量按重量份配比為40～80:20～60，于4℃下靜置24～48h后形成水凝膠，然后將該水凝膠用去離子水浸泡沖洗2次，每次1分鐘，得到納米纖維素抗菌水凝膠；

(4)微凝膠：將去離子水加入到步驟(3)制得的水凝膠中，去離子水與水凝膠的用量按重量份配比為60～90:10～40，然后采用機械分散法處理5min，得到控釋型納米纖維素抗菌微凝膠。

本發(fā)明采用的乳酸鏈球菌素可以在酸性溶液中溶解并發(fā)生質(zhì)子化，從而使分子表面帶正電。以帶陽離子電荷的乳酸鏈球菌素分子為交聯(lián)點，運用其與帶相反電荷的TEMPO氧化納米纖維素之間的靜電作用形成水凝膠，然后采用機械法將該水凝膠研磨即可獲得微凝膠。由于乳酸鏈球菌素的等電點為pH＝8.5，因此，通過調(diào)節(jié)微凝膠分散體系環(huán)境的pH值，即可控制微凝膠中負載的抗菌劑乳酸鏈球菌素的釋放過程，從而獲得控釋型納米纖維素抗菌水凝膠。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明利用乳酸鏈球菌素與TEMPO氧化納米纖維素膠體之間的靜電吸附偶聯(lián)作用，直接一步得到納米纖維素水凝膠，然后借助機械分散法獲得微凝膠。凝膠過程無需采用自由基聚合等方法，免去了外加單體、引發(fā)劑等的使用，制備工藝簡單。

2、本發(fā)明所制備的微凝膠粒徑均勻，呈單分散正態(tài)分布，在水中的穩(wěn)定性和分散性能良好；隨著食品體系的pH值因微生物生長繁殖導致的變化，即微凝膠分散體系所處環(huán)境的pH值變化，從而可控制微凝膠中負載的抗菌劑乳酸鏈球菌素的釋放過程，在智能抗菌、食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有潛在的應用價值。

3、本發(fā)明采用的原材料納米纖維素和乳酸鏈球菌素均為可再生生物質(zhì)資源，屬綠色環(huán)保材料，能夠有效解決生產(chǎn)中的資源與環(huán)境壓力。