一種抗菌性電紡纖維膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種抗菌性電紡纖維膜的制備方法，屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 抗菌材料在食品、電器、醫(yī)療器械等領(lǐng)域占有重要的地位。目前市場上應(yīng)用的抗菌 材料還是W有機(jī)抗菌劑為多，但是有機(jī)抗菌劑一般抗菌效果較差，僅防霉菌作用較強(qiáng)，對細(xì) 菌和霉菌均有優(yōu)良抑制效果的有機(jī)抗菌劑極少。而且有機(jī)抗菌劑的耐熱性、穩(wěn)定性較差，其 分解產(chǎn)物和揮發(fā)物可能對人體有害。因此，對細(xì)菌抑制作用較強(qiáng)的無機(jī)抗菌劑脫穎而出。 與有機(jī)抗菌劑比，無機(jī)抗菌材料具有持續(xù)性、持久性、廣譜性，不易產(chǎn)生耐藥性，耐熱性好， 安全性高等特點(diǎn)。但是，無機(jī)抗菌劑單獨(dú)使用時(shí)，存在穩(wěn)定性差，不易回收利用的缺點(diǎn)。
[0003] 靜電紡絲作為一種新型聚合物加工方式，在制備新的聚合物復(fù)合材料時(shí)，起到重 要的作用。由于電紡纖維的高比面積、直徑均勻、對多種聚合物可行的優(yōu)點(diǎn)，使得它在制備 含有金屬納米粒子的復(fù)合材料時(shí)占到不可忽略的比例。電紡纖維可W給金屬納米粒子提供 一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境（金屬納米粒子和電放纖維之間可W形成各種化學(xué)鍵或者非化學(xué)鍵），從 而使得金屬納米粒子在電紡纖維上穩(wěn)定分散。
[0004] 靜電紡絲和金屬納米粒子有不同的結(jié)合方式，大致可W分為Ξ種，第一種把金屬 鹽混合在紡絲液中，紡絲之后還原金屬鹽（利用本體還原或者另加還原劑還原）；第二種在 紡絲液中把金屬鹽還原成納米粒子之后進(jìn)行紡絲。上述兩種方式都引入金屬納米粒子，但 是大部分銀納米粒子位于電紡纖維基體內(nèi)部，不能充分高效地發(fā)揮銀納米粒子的作用。第 Ξ種方法：吸附或噴涂，此方法可W克服前兩種方法的缺點(diǎn)，把銀納米粒子引入到電紡纖維 的表面，其中通過瓣射噴涂的方法雖然可W在電紡纖維膜表面引入銀納米粒子，但是必須 依賴于特殊的設(shè)備和嚴(yán)格的操作條件，成本較高且不易操作；而吸附是通過某種化學(xué)鍵或 者非化學(xué)鍵將事先合成的銀納米粒子吸附在電紡纖維的表面。Dong等W巧樣酸鋼作為穩(wěn)定 劑，合成的銀納米粒子表面有簇基，利用銀納米粒子表面的簇基和PAe電紡纖維膜表面的酷 胺鍵之間的氨鍵作用，將銀納米粒子負(fù)載在電紡纖維膜的表面。但是在上述實(shí)驗(yàn)中采用的 聚酷胺為不可生物降解聚合物，運(yùn)就限制了用此材料的制備的抗菌性電紡纖維膜在生物醫(yī) 藥領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提出一種抗菌性電紡纖維膜的制備方法，使其所制備的抗菌性 電紡纖維膜不僅可W很好的用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，還可W用在其他領(lǐng)域。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種抗菌性電紡纖維膜的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：
[0008] 1)將可生物降解合成聚合物和可溶性蛋白質(zhì)溶解在有溶劑中制成紡絲溶液，而后 使用靜電紡絲裝置將紡絲溶液制成電紡纖維膜，將電紡纖維膜干燥，其中，電紡纖維膜中可 溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為7% -50% ;可生物降解合成聚合物93% -50% ;
[0009] 2)利用化學(xué)方法將具有抗菌作用的金屬的鹽制備成金屬納米粒子溶膠，利用蛋白 質(zhì)分子上的膚鍵和金屬納米粒子表面上的基團(tuán)形成氨鍵，使金屬納米粒子負(fù)載在電紡纖維 膜上，經(jīng)過洗涂、干燥，即得到所述的抗菌性電紡纖維膜。
[0010] 所述的可生物降解合成聚合物是指脂肪族聚醋、聚酸或聚乙締醇，或脂肪族聚醋 與聚酷胺共聚物，或脂肪族聚醋與芳香族聚醋的共聚物。
[0011] 優(yōu)選地，所述的金屬納米粒子為銀、銅、鋒或鐵的納米粒子，或鐵氧化物納米粒子。
[0012] 優(yōu)選地，所述的金屬納米粒子負(fù)載在電紡纖維膜上的方法采用過濾、浸泡或抽濾 的方法。
[0013] 本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果：本發(fā)明提出的一種抗菌性電紡纖維膜的制備 方法。由于蛋白質(zhì)分子上的膚鍵和金屬納米粒子表面上的基團(tuán)形成氨鍵，可W保證金屬納 米粒子在電紡纖維膜表面穩(wěn)定分散。同時(shí)，電紡纖維膜由可生物降解合成聚合物和可溶性 蛋白質(zhì)組成，其中，可溶性蛋白質(zhì)作為天然高分子，有著許多合成和半合成高分子沒有的優(yōu) 點(diǎn)，比如：良好的生物相容性等，因此，所制備的抗菌性電紡纖維膜不僅可W很好的用于生 物醫(yī)藥領(lǐng)域，還可W用在其他領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明按實(shí)施例1制備方法得到的抗菌性電紡纖維膜的透射電鏡，樣品膜 為：聚己內(nèi)醋/可溶性雞蛋殼膜蛋白-銀納米粒子。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供的一種抗菌性電紡纖維膜的制備方法，該方法包括如下步驟：
[0016] 1)將可生物降解合成聚合物和可溶性蛋白質(zhì)溶解在有機(jī)溶劑中制成紡絲溶液，而 后使用靜電紡絲裝置將紡絲溶液制成電紡纖維膜，將電紡纖維膜干燥。其中，電紡纖維膜中 可溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為7% -50%，可生物降解合成聚合物93% -50%，可生物降 解合成聚合物是指脂肪族聚醋、聚酸或聚乙締醇，或脂肪族聚醋與聚酷胺共聚物，或脂肪族 聚醋與芳香族聚醋的共聚物。
[0017] 2)利用化學(xué)方法將具有抗菌作用的金屬的鹽制備成銀、銅、鋒、鐵或鐵的氧化物的 納米粒子。采用過濾、浸泡或抽濾的方法，并利用蛋白質(zhì)分子上的膚鍵和金屬納米粒子表面 上的基團(tuán)形成氨鍵，使金屬納米粒子負(fù)載在電紡纖維膜上，即得到所述的泣菌性蟲紡纖維 膜。
[00化]實(shí)施例1:電紡纖維膜的制備：在樣品瓶中加入六氣異丙醇，加入聚己內(nèi)醋（P化） 和可溶性雞蛋殼膜蛋白（SEP)，Ξ者的質(zhì)量比為：六氣異丙醇：P化：SEP= 133:9:1，所W可 溶性雞蛋殼膜蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1〇%。在室溫下攬拌至溶解。配制好的紡絲溶液經(jīng)過靜 電紡絲得到電紡纖維膜，將所制備的電紡纖維膜在4(TC真空烘箱中脫除溶劑2地。
[0019] 合成銀納米粒子：將AgN〇3溶于45mL去離子水中，攬拌下向該溶液中加入 化3〔6馬〇7 · 2Η20，Ξ者的質(zhì)量比為AgN〇3:去離子水：化3〔6馬〇7 · 2&0 = 1:5294:1. 73 ;稱取 化肌4,溶于5血去離子水中，二者的質(zhì)量比為：NaBH4:去離子水=1:526 ;快速攬拌下，將 NaBH4溶液快速傾倒入AgNO3溶液中。室溫下繼續(xù)快速攬拌一段時(shí)間后，結(jié)束反應(yīng)，最終產(chǎn) 品為深棟色分散液，即為銀納米粒子溶膠。使用銀納米粒子溶膠之前調(diào)節(jié)其K1為5,銀納米 粒子溶膠現(xiàn)配現(xiàn)用。
[0020] 由于合成銀納米粒子用的穩(wěn)定劑是檸檬酸鈉，所以制備好的銀納米粒子的表面有 羧基存在，而羧基可以和蛋白質(zhì)上的肽鍵形成氫鍵（也可以和聚己內(nèi)酯上的酯基形成氫 鍵，但是數(shù)量少）。所以電紡纖維膜可以吸附銀納米粒子。
[0021] 剪取一定面積的電紡纖維膜，在抽濾的條件下，飽和吸附（l〇ml)銀納米粒子，之 后用蒸餾水洗滌。取出在室溫條件下干燥，得到負(fù)載銀納米粒子的電紡纖維膜。
[0022] 抗菌性能：將所制備的電紡纖維膜測定其抗菌能力，按照如下表征方法測定對于E.coli(DH5α)的接