一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法。该法包括表面氧化修饰所述硅基材料形成表面抗菌膜，然后再用富含氨基长链化合物溶液处理固定抗菌膜。所述表面氧化修饰中，环氧基硅烷化试剂为3

【技术实现步骤摘要】
一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种具有抗菌性保护膜的制备方法，具体讲涉及一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法。

技术介绍

[0002]在全集成分子诊断分析中，基于硅基滤纸法的全血等体液样本保存已逐渐发展并得到应用，然而在应用过程中，长期保存过程的体液样本会产生细菌繁殖问题。比如FTA血卡等在长期保存血液等复杂样本时，需要在滤纸纤维上预先保存干燥的防腐剂等成分，此类操作既增加了样本制备纯化的流程和难度，同时残留试剂也会对后续的分析等检测造成不利影响，为了解决这一问题，因此需要增强硅基材料的抗菌性能，现有的构建抗菌型硅材料的方法分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。无机抗菌剂包括金属离子型和光催化型，金属离子型有银系列、锌系列和铜系列，其中通过物理吸附、离子交换等方法，将具有抗菌性能的银、铜、锌等金属(或金属离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂；光催化型主要是锐钛矿型纳米TiO2，其杀菌能力源自于其光催化活性；无机类抗菌剂成本高同时抗菌效应缓慢，同时由于采用吸附方式固定抗菌膜，材料稳定性较差。有机类抗菌剂多以季铵盐、有机硅季铵盐类等为主，主要依靠其阳离子基团实现对各种细菌及真菌等抑菌杀菌作用，此类抗菌剂有选择性的抑制核酸扩增聚合酶同核酸分子的结合，降低聚合酶扩增效率及核酸检测灵敏度。天然抗菌剂包括甲壳质、壳聚糖和昆虫抗菌性蛋白质等动物的提取物，具有很好的生物反应相容性，但是直接涂覆修饰方式会造成抗菌性能不稳定。
[0003]因此，需要提供一种硅基材料表面膜的构建方法，来满足人们对于提高硅基材料表面的抗菌性能的需要，同时又能保证材料兼具有较好的生物反应相容性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供可用于硅基材料抗菌性提高的修饰工艺，同时兼具有良好的核酸分析生物相容性。
[0005]本专利技术的特征在于提高硅基纤维表面抗菌性。本专利技术提供的方法中，首先通过环氧基硅烷活化硅基材料表面，再通过与氨基长链接枝共聚，实现固定硅基表面的抗菌涂覆膜。
[0006]本专利技术提供了一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法，所述方法包括，于液相条件下，用环氧基硅烷处理所述硅基材料表面；用富含氨基长链化合物溶液处理经环氧基硅烷处理的所述硅基材料表面。
[0007]所述环氧基硅烷包括：3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷((3
‑
Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane,GPTMS)、3
‑
环氧丙氧基丙基二甲基乙氧基硅烷((3
‑
Glycidoxypropyl)dimethylethoxysilane,GPDMES)、3
‑
(2,3)
‑
环氧丙基甲基二甲氧甲基硅烷((3
‑
Glycidoxypropyl)dimethoxymet
‑
hylsilane,GPDMMS)、或3
‑
(2,3)环氧丙氧基丙基三甲氧
基硅烷(3
‑
(2,3
‑
Epoxypropoxy)propyltrimethoxysilane，GPTS)。
[0008]所述富含氨基长链化合物包括：壳聚糖、多聚赖氨酸、多聚组氨酸、聚亚乙基亚胺或聚烯丙基胺。
[0009]所述液相为由所述环氧基硅烷、水、乙醇或异丙醇制得的液相，该液相含按质量百分比计的0.4％～0.6％所述环氧基硅烷。
[0010]用环氧基硅烷的所述处理包括，于45℃～55℃下、以115～125rpm的转速摇动下浸泡20～30h后，再用水、乙醇或异丙醇清洗两次，20℃～30℃下晾干或55℃～65℃烘干。
[0011]按质量百分比计，所述富含氨基长链化合物溶液为0.05％～0.5％浓度的氨基的聚合物溶液。
[0012]用富含氨基长链化合物溶液的所述处理包括，所述用富含氨基长链化合物溶液为含按质量百分比计的0.020％～0.030％的壳聚糖、pH值为4.5～5.5、温度为4.5℃～55℃的PBS缓冲液；于该缓冲溶液中，在115～125rpm的转速下摇动23～24h浸泡实现与壳聚糖分子的共价接枝后，用去离子水洗涤滤纸，再于55～65℃烘箱中烘干。
[0013]所述硅基材料包括含二氧化硅、有机硅化合物及表面可羟基化硅基的滤纸/膜、石英纤维、玻璃纤维、硅树脂、硅橡胶、硅纤维素和聚硅酸纤维。
[0014]较之最接近的现有技术，本专利技术提供的技术方案具有以下优异效果：
[0015]本专利技术提供的技术方案利用环氧基硅烷的环氧基团与带氨基化合物形成共价结合，致使所得的硅基材料不仅具有好的生物相容性特性，而且也具有优异的抑菌抗菌效果。
附图说明
[0016]图1为氨基修饰的抗菌硅基纤维表面示意图；
[0017]图2为核酸扩增相容性测试。
具体实施方式
[0018]所述具有抗菌性保护膜的硅基材料为滤纸。所述滤纸包括玻璃纤维、石英纤维材质的滤纸或滤膜。另有说明除外，本说明书中的浓度均以质量百分比表征。
[0019]实施例1、制备具有抗菌性保护膜的硅基材料为滤纸。
[0020]1)、表面环氧化滤纸
[0021]将滤纸在按质量百分比计浓度为0.5％的GPTS(3
‑
(2,3)环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
(2,3
‑
Epoxypropoxy)propyltrimethoxysilane)的50℃下的异丙醇中、以120rpm转的速度摇动条件下浸泡24h后，再用异丙醇清洗两次，25℃下晾干或60℃烘干实现对所述滤纸表面的环氧基硅烷化处理，得表面环氧基硅烷化抗菌膜的滤纸。
[0022]2)、固定所得的表面环氧基硅烷化抗菌膜
[0023]将所得的表面环氧基硅烷化抗菌膜的滤纸浸泡于50℃下的、壳聚糖浓度为0.025％的、pH值为5.0的PBS缓冲液中，并在120rpm的转速下摇动24h与壳聚糖分子实现共价接枝后，用去离子水洗涤滤纸，再于60℃烘箱中烘干即得如图1所示的表面膜固化的抗菌膜滤纸。
[0024]实施例2、制备具有抗菌性保护膜的硅基材料为滤纸。
[0025]1)、表面环氧化滤纸
[0026]将滤纸在按质量百分比计浓度为2.5％的GPTS(3
‑
(2,3)环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
(2,3
‑
Epoxypropoxy)propyltrimethoxysilane)的50℃下的异丙醇中、以120rpm转的速度摇动条件下浸泡16h后，再用异丙醇清洗两次，25℃下晾干或60℃烘干实现对所述滤纸表面的环氧基硅烷化处理，得表面环氧基硅烷化抗菌膜的滤纸。
[0027]2)、固定所得的表面环氧基硅烷化抗菌膜
[0028]将所得的表面环氧基硅烷化抗菌膜的滤纸浸泡于50℃下的、壳聚糖浓度为0.05％的、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括，于液相条件下，用环氧基硅烷处理所述硅基材料表面；用富含氨基长链化合物溶液处理经环氧基硅烷处理的所述硅基材料表面。2.如权利要求1的一种硅基材料抗菌性保护膜的制备方法，其特征在于，所述环氧基硅烷包括：3
‑
缩水甘油丙基三甲氧基硅烷((3
‑
Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane,GPTMS)、3
‑
环氧丙氧基丙基二甲基乙氧基硅烷((3
‑
Glycidoxypropyl)dimethylethoxysilane,GPDMES)、3
‑
(2,3)
‑
环氧丙基甲基二甲氧甲基硅烷((3
‑
Glycidoxypropyl)dimethoxymet
‑
hylsilane,GPDMMS)、或3
‑
(2,3)环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(3
‑
(2,3
‑
Epoxypropoxy)propyltrimethoxysilane，GPTS)；所述富含氨基长链化合物包括：壳聚糖、多聚赖氨酸、多聚组氨酸、聚亚乙基亚胺或聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾寅，谭映军，王春艳，贺利，施镠佳，聂捷琳，曲丽娜，李莹辉，
申请(专利权)人：中国航天员科研训练中心，
类型：发明
国别省市：