芳樟醇/PAMAM/玉米蛋白复合材料作为一非织造材料,结合了芳樟醇的天然抗菌和香味特性、PAMAM树枝状大分子的包裹能力以及玉米醇溶蛋白的生物相容性和可纺性,为解决芳樟醇的挥发性问题提供了全新的解决方案。西安瑞禧生物可以提供芳樟醇/PAMAM/玉米蛋白新材料公斤级的大批量生产与稳定供应。
芳樟醇的天然缺陷
易挥发性与热敏性:芳樟醇(沸点198℃)在常温下蒸汽压较高(20℃时约0.03 mmHg),暴露于空气中10分钟内挥发率超60%;在40℃以上环境中,其活性成分(如抗菌单体萜烯类)降解速率加快,半衰期缩短至2小时以内。
功能应用受限:在日化(如香氛、护肤品)、纺织(抗菌纤维)及农业(生物农药)领域,芳樟醇的瞬时挥发导致其留香时间<2小时、抗菌有效期<24小时,难以满足长效功能需求。
双层包裹技术的创新设计
PAMAM树枝状大分子内层包裹:
结构优势:选用G3-G5代PAMAM(分子量2000-10000 Da),其内部空腔(G5代直径约4 nm)可物理吸附芳樟醇分子,表面氨基(-NH₂)通过氢键与芳樟醇的羟基(-OH)形成动态键合,负载率达15-25 wt%。
缓释调控:通过调节PAMAM代数控制孔道尺寸,G3代(孔径1.5 nm)实现“24小时快速释放”,G5代(孔径3 nm)实现“7天持续释放”,释放速率符合一级动力学模型(R²>0.98)。
玉米醇溶蛋白外层纺丝封装:
材料特性:玉米醇溶蛋白(Zein)含50%以上疏水性氨基酸(如亮氨酸、脯氨酸),通过静电纺丝形成直径200-500 nm的纳米纤维,纤维表面致密性(孔隙率<5%)有效阻隔芳樟醇分子扩散。
协同增效:Zein纤维中的疏水区域与PAMAM的氨基形成“疏水-亲水”微相分离结构,进一步降低芳樟醇的扩散系数(D<10⁻¹² cm²/s),延长释放周期至30天以上。
西安瑞禧生物的定制化解决方案
改性PAMAM的结构设计与合成
功能化改性:
羧基化PAMAM:通过丁二酸酐开环反应在G4代表面引入-COOH,与芳樟醇的-OH形成更稳定的酯键,负载率提升,释放周期延长。
季铵盐化PAMAM:接枝三甲胺基团(-N⁺(CH₃)₃Cl⁻)赋予抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的MIC值(最低抑菌浓度)降低,实现“芳樟醇抗菌+PAMAM抗菌”的双重效果。
公斤级合成工艺:
发散合成法:以乙二胺为核心,通过Michael加成与酰胺化反应逐层构建树枝状结构,单批次产量达5 kg(NMR表征)。
芳樟醇/PAMAM/Zein非织造材料的制备
制备流程:
PAMAM负载芳樟醇:将PAMAM溶于乙醇(5 mg/mL),加入芳樟醇(质量比1:2),室温搅拌,离心洗涤后真空干燥。
静电纺丝封装:将负载芳樟醇的PAMAM与Zein溶于六氟异丙醇(HFIP),制备非织造膜。
性能表征:
负载效率:TGA分析显示芳樟醇负载量。
释放曲线:通过HPLC监测,。
西安瑞禧生物可以根据客户的需求,对PAMAM树枝状大分子进行官能团修饰、分子量调控和结构优化。例如,通过改变PAMAM的代数、引入特定的官能团或调整包裹比例,可以优化材料的性能,以满足不同的应用场景。公司具备强大的生产能力和严格的质量控制体系,能够实现芳樟醇/PAMAM/玉米蛋白复合材料的公斤级大规模生产。稳定的供应能力确保了客户在大规模研究和产业化应用中的需求。