一种抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的制备方法、产品及其应用技术

本发明专利技术公开了一种抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的制备方法、产品及其应用，属于新材料领域。本发明专利技术是利用水滴作为模板，在固体基底上形成规则有序的多孔薄膜。该薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等多种细菌具有抑制其生长的作用，且具有抗乙肝病毒功能。多次细胞毒性实验证明该薄膜对正常细胞无毒。这种生物兼容性好的薄膜可用于污水处理、负载敷药，在血液滤膜、细菌分离、细菌传感器的制备以及肝病治疗等方面具有重要的应用价值。该多孔薄膜中的孔径可以通过改变其中表面活性剂的种类、浓度等方便地进行调节，从而满足各种情形下的实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的制备方法、产品及其应用，属于新材料领域。
技术介绍
由表面活性剂包裹的多酸盐组装构筑有序结构成为近年来的研究热点。多酸盐(polyoxometalates,简写POMs)是一类新型的纳米级无机大分子，能很好地溶解在水中，以巨大阴离子的形式存在。基于静电相互作用，带相反电荷的表面活性剂可以对多酸盐进行表面修饰。最新研究发现，表面活性剂包覆的多酸盐复合物(surfactant-encapsulatedpolyoxometalates, SEPs)可以在固体基底上形成规则有序的多孔薄膜。 可用来构筑有序多孔薄膜的体系有很多，如应用聚合物、嵌段共聚物、两亲型聚离子复合体、表面活性剂修饰的多酸盐以及金属纳米颗粒等。其中，对表面活性剂修饰的多酸盐混合体系构筑多孔有序薄膜的研究一直比较活跃，这主要与表面活性剂本身所具有的两亲性及其杀菌等性能方面的优势有关。表面活性离子与带相反电荷的多酸盐离子通过静电相互作用形成大的聚集体，在合适的条件下构筑规整有序的多孔膜结构。可以通过采用不同表面活性剂、调节表面活性剂的浓度、改变在成膜过程中所需的湿度等来调节形成多孔薄膜的孔径，从而满足不同应用的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种制备抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的方法。在该体系中，通过对表面活性剂种类、浓度、基底种类、通入气体得温度湿度等来调节多孔有序薄膜的孔径大小，方便地进行调节制备孔径多尺度的规则有序薄膜材料，从而满足在各种情形下的实际应用。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种制备抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的方法，其特征是，其步骤包括(I)称取以Br—或Cl—为反离子的阳离子表面活性剂，备用；(2)以Na+为反离子的阴离子多酸盐水溶液的制备配制浓度为0. 06 0. 08克/升，以Na+为反离子的阴离子多酸盐水溶液，使多酸盐充分溶解，待用；(3)以表面活性剂修饰的多酸盐复合物溶液的制备利用静电相互作用，将步骤I配制的以Br—或 Cr为反离子的阳离子表面活性剂加入到步骤(2)中配制好的以Na+为反离子的阴离子多酸盐水溶液，以Br—或Cl—为反离子的阳离子表面活性剂与以Na+为反离子的阴离子多酸盐物质的量之比为9 1-13 I。搅拌，使之充分混合；(4)以表面活性剂修饰的多酸盐复合物的制备将步骤(3)中的混合物过滤，弃上清，洗涤沉淀，干燥，得表面活性剂修饰的多酸盐复合物；(5)多酸盐复合物的氯仿溶液的制备将步骤(4)中得到的复合物溶于氯仿，配制成浓度为I. O 2.0克/升的一系列溶液；优选I. 4-1. 6克/升。(6)蜂窝状多孔有序薄膜的制备将步骤(5)制备的溶液滴加到固体基底上，通入潮湿的气流，待溶剂完全挥发，得 到蜂窝状多孔有序薄膜。上述步骤(I)中所述以Br—或Cl—为反离子的阳离子表面活性剂具体选自双十六烷基二甲基溴化铵(DHABr)或双十八烷基二甲基氯化铵(D0DMAC1)。上述步骤(2)中所述以Na+为反离子的阴离子多酸盐水溶液具体选自多酸盐Na11 。I.该多孔膜抑制细菌生长的作用按照步骤(6)所述的制备方案，构筑多孔有序薄膜。加入细菌悬浮液，培养一定时间，取出细菌悬浮液，稀释，显微镜直接计数和平板菌落计数法进行细菌计数。2.该多孔有序薄膜抗乙肝病毒的功能按照步骤(6)所述的制备方案，构筑多孔有序薄膜。加入乙肝病人的血清，在37°C培养箱中培养一定时间，运用实时PCR荧光定量核酸扩增进行检测。3.该多孔有序薄膜无细胞毒性的研究按照步骤(6)所述的制备方案，构筑多孔有序薄膜。加入正常细胞悬浮液，在37°C培养箱中培养一定时间，计细胞个数，将其与空白样品进行比较。4.该多孔有序薄膜无溶血性能的研究按照步骤(6)所述的制备方案，在细胞培养板上形成多孔有序薄膜。将正常健康人的血液加入向膜和膜的浸提液中，在37 °C培养箱中培养一定时间，显微镜下观察红细胞的形貌。将其与空白样品、阳性对照进行比较。步骤￠)中所述制备过程中，交换装置自行制备，见附图I。在气体流量计的控制下，使氮气流通过盛有水的集气瓶，在固体基底上方形成稳定的潮湿气流。本专利技术描述了一种制备抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的方法，该方法的技术要点有以下三个方面1)首先，以Br—或Cl—为反离子的阳离子表面活性剂本身具有良好的疏水性，其可以控制阳离子表面活性剂与多酸盐的摩尔比例来制备复合物；2)其次，多孔有序薄膜的孔径可通过调节表面活性剂的浓度、改变在成膜过程中所需的湿度等方便的进行控制；3)在进行生物医学功能测试时，注意避免杂菌污染，操作准确快速。本专利技术的突出特色是1)运用将表面活性剂修饰的多酸盐复合材料成功构筑蜂窝状多孔有序薄膜，这样得到的多孔薄膜保持了表面活性剂杀菌等方面特性，从而能够满足特定条件下的使用要求；2)体系中阳离子表面活性剂的种类、浓度等可以方便的调控多孔有序膜的孔径大小，从而提高了体系适应不同应用的要求，拓宽了在生物医学方面的应用范围；3)多孔有序薄膜在制备完成后具有很好的稳定性，能够在室温下长期放置而不会发生形貌变化，无菌条件下保存即可满足后期生物医学应用。本专利技术还提供了采用上述的制备抗菌抗病毒的生物兼容薄膜的方法制备的生物兼容薄膜。本专利技术的优势在于，制备得到的构筑蜂窝状多孔有序薄膜保持了表面活性剂杀菌等方面特性；可以通过调节体系中阳离子表面活性剂的种类、浓度等方便的调控多孔有序膜的孔径大小；多孔有序薄膜在制备完成后具有很好的稳定性，能够在室温下长期放置而不会发生形貌变化，从而提高了体系适应不同应用的要求，拓宽了在生物医学方面的应用范围。本专利技术中构筑蜂窝状有序多孔薄膜所采用的物质为多金属氧酸盐Na11 和双链阳离子表面活性剂，多酸盐和表面活性剂组装所需的驱动力是阴阳离子之间的静电吸引作用。将组装得到的复合物溶液滴加至固体基底，在潮湿气流的作用下，利用水滴模板的方法构筑规则有序的蜂窝状多孔薄膜。研究了蜂窝状多孔有序薄膜对于多种细菌的抑制 作用，抗乙肝病毒功能。该多孔薄膜能够显著的抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等生长；抑制乙肝病毒核酸扩增。因此本专利技术另外提供了上述的生物兼容薄膜在制备细菌抑制剂中的应用。上述应用特别是其在制备抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌或铜绿假单胞菌的细菌抑制剂中的应用。本专利技术还提供了上述的生物兼容薄膜在制备抗乙肝病毒药物中的应用。为了拓宽实际应用范围，我们进行了细胞毒性以及溶血方面的测试，发现该多孔薄膜对正常细胞无毒性，无溶血性能，这打消了应用方面上很大的顾虑，有望应用于临床治疗。本专利技术中制备的蜂窝状多孔膜具有很多特性和重大的潜在应用，该多孔有序薄膜在除菌过滤、细菌传感器的制备等方面具有重要的应用价值，有望在工业污水处理、负载敷药、血液滤膜及治疗肝病等方面实现应用。附图说明图I制备蜂窝状多孔有序薄膜的实验装置示意图。图2实施例I中多孔有序薄膜透射电子显微镜照片(两幅图是不同倍数下透射电镜照片)。图3实施例I中多孔有序薄膜扫描电子显微镜照片。图4实施例2中多孔有序薄膜扫描电子显微镜照片。图5实施例3中多孔有序薄膜原子力显微镜照片。图6实施例3中多孔有序薄膜扫描电子显微镜照片。图7实施例4中a-f各样品中的抑菌环照片。其中a-f样品依次为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝京诚，郭晓辉，王妍然，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：