本发明专利技术公开了一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法。本发明专利技术采用纤维膜作为基膜，通过浸渍的方式将光敏剂TDPA和抗菌剂CA接枝到PAN@PDA纳米纤维膜上，形成复合抗菌剂，克服单一抗菌剂效果差的缺点，得到可充电、可储存和高效持久抗菌抗病毒的纳米纤维膜。TDPA中含有双二苯甲酮结构在吸收能量后可以释放活性氧，具有抗菌和抗病毒性能，并通过氢夺取和氧猝灭的方式重新还原为二苯甲酮，从而解决抗菌材料消耗不可逆、释放周期短、长期使用后具有诱导细菌耐药性等问题，实现高效持久的抗菌和抗病毒。久的抗菌和抗病毒。久的抗菌和抗病毒。
【技术实现步骤摘要】
一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法
[0001]本专利技术属于纤维膜
，具体是一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法。
技术介绍
[0002]传染病是由各种各样的病原体所引起的，可以在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一种疾病。虽然医护人员穿戴的个人防护设备可以显著减少病原体的传播，但感染风险不能完全消除。就目前的抗菌材料来说，其消耗不可逆、释放周期短、长期使用后具有诱导细菌耐药性的风险。
[0003]光动力技术通过可见光照射产生活性氧(ROS)与细菌上的靶点结合，从而抑制蛋白质的合成，造成细菌的溶解与死亡。考虑到细菌和病毒的遗传灵活性，这种多靶点的灭活方式使得光动力疗法具有广谱的灭杀生物活性从而避免细菌和病毒产生耐药性。文献《Daylight
‑
Driven Photosensitive Antibacterial Melt
‑
blown Membranes for Medical Use》将对苯二甲酰二邻苯二甲酸和表没食子儿茶素没食子酸酯接枝到经过亲水改性的PPCL熔喷膜上，但该研究的ROS产量较低。因此，制备一种既可以在光照和黑暗条件下工作，又可充电且ROS释放量高的光动力型抗菌抗病毒材料来解决现有问题十分重要。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法。
[0005]本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006]1)将纤维膜浸入PDA溶液中，PDA自聚沉积到纤维膜的纤维上；沉积完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到PAN@PDA纳米纤维膜；
[0007]2)将TDPA与多聚磷酸溶解在溶剂中，得到均相的TDPA/多聚磷酸溶液；再将PAN@PDA纳米纤维膜浸泡在TDPA/多聚磷酸溶液中进行接枝反应，TDPA通过酯化反应接枝到PAN@PDA纳米纤维膜的纤维上；反应完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜；
[0008]3)将CA与多聚磷酸溶解在溶剂中，得到均相的CA/多聚磷酸溶液；再将PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜浸泡在CA/多聚磷酸溶液中进行接枝反应，CA通过酯化反应接枝到PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜的TDPA上；反应完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0010](1)本专利技术采用纤维膜作为基膜，通过浸渍的方式将光敏剂TDPA和抗菌剂CA接枝到PAN@PDA纳米纤维膜上，形成复合抗菌剂，克服单一抗菌剂效果差的缺点，得到可充电、可储存和高效持久抗菌抗病毒的纳米纤维膜。
[0011](2)TDPA中含有双二苯甲酮结构在吸收能量后可以释放活性氧，具有抗菌和抗病毒性能，并通过氢夺取和氧猝灭的方式重新还原为二苯甲酮，从而解决抗菌材料消耗不可逆、释放周期短、长期使用后具有诱导细菌耐药性等问题，实现高效持久的抗菌和抗病毒。
[0012](3)本专利技术制备的纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有优异的灭杀效果，在光照和黑暗条件下，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率均达95％以上。纳米纤维膜具有可充电、可储存性能，经过7个循环测试后充电容量保留了原来的65％～75％。纳米纤维膜具有结构稳定性，LAT结构稳定性为65％～70％。纳米纤维膜的
·
OH和H2O2的量分别为5900～6300μg/g和780～850μg/g，具有优异的抗病毒性能。
[0013](4)本专利技术的基膜选材广泛，可采用静电纺丝膜、熔喷膜或SMS复合非织造膜。其中，静电纺丝技术制得的PAN纳米纤维膜具有较高比表面积、多孔结构以及具有潜在病原体拦截能力。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的实施例1及对比例1
‑
4制备的纳米纤维膜的傅里叶红外光谱图；
[0015]图2为本专利技术的实施例1和对比例1
‑
4制备的纳米纤维膜的透湿性测试；
[0016]图3为本专利技术的实施例1及对比例3
‑
4制备的纳米纤维膜在日光照射1h后，在黑暗条件下羟基自由基(
·
OH)的释放量图；
[0017]图4为本专利技术的实施例1及对比例3
‑
4制备的纳米纤维膜在日光照射1h后，在黑暗条件下过氧化氢(H2O2)的释放量图；
[0018]图5为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜的羟基自由基的释放量与时间的关系图；
[0019]图6为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜的过氧化氢的释放量与时间的关系图；
[0020]图7为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜的可充电循环测试图；
[0021]图8为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜的LAT结构随储存时间的变化图；
[0022]图9为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在光照(Light(+))条件下与大肠杆菌(E.coli)共培养1h后的菌落情况；
[0023]图10为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在光照条件下与金黄色葡萄球菌(S.aureus)共培养1h后的菌落情况；
[0024]图11为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在黑暗(Light(
‑
))条件下与大肠杆菌共培养1h后的菌落情况；
[0025]图12为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在黑暗条件下与金黄色葡萄球菌共培养1h后的菌落情况；
[0026]图13为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在光照条件下分别与E.coli和S.aureus共培养0min、10min、30min、60min后的杀菌率测试图；
[0027]图14为本专利技术的实施例1制备的纳米纤维膜在黑暗条件下分别与E.coli和S.aureus共培养0min、10min、30min、60min后的杀菌率测试图；
[0028]图15为本专利技术的对比例1和实施例1的抗病毒性能图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法(简称方法)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0030]1)将纤维膜浸入PDA(聚多巴胺)溶液中，PDA自聚沉积到纤维膜的纤维上；沉积完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到PAN@PDA纳米纤维膜；
[0031]优选地，步骤1)中，纤维膜采用静电纺丝膜、熔喷膜或SMS复合非织造膜；静电纺丝膜的聚合物材质选用PAN(聚丙烯腈)、PVA(聚乙烯醇)、PCL(聚己内酯)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)或PVA
‑
co
‑
PE(聚乙烯醇共聚乙烯)；熔喷膜的聚合物材质选用PP(聚丙烯)、PP/PCL本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将纤维膜浸入PDA溶液中，PDA自聚沉积到纤维膜的纤维上；沉积完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到PAN@PDA纳米纤维膜；2)将TDPA与多聚磷酸溶解在溶剂中，得到均相的TDPA/多聚磷酸溶液；再将PAN@PDA纳米纤维膜浸泡在TDPA/多聚磷酸溶液中进行接枝反应，TDPA通过酯化反应接枝到PAN@PDA纳米纤维膜的纤维上；反应完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜；3)将CA与多聚磷酸溶解在溶剂中，得到均相的CA/多聚磷酸溶液；再将PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜浸泡在CA/多聚磷酸溶液中进行接枝反应，CA通过酯化反应接枝到PAN@PDA/TDPA纳米纤维膜的TDPA上；反应完成后取出，洗涤除杂后，再干燥去除洗涤剂，得到光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，纤维膜采用静电纺丝膜、熔喷膜或SMS复合非织造膜；静电纺丝膜的聚合物材质选用PAN、PVA、PCL、PVP、TPU或PVA
‑
co
‑
PE；熔喷膜的聚合物材质选用PP、PP/PCL复配、PTFE/PP复配或PP/PC复配；SMS复合非织造膜的聚合物材质选用PP。3.根据权利要求2所述的光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，静电纺丝的具体工艺是：将聚合物溶液吸入注射器中，在15～20kV的电压下用注射泵控制聚合物溶液的挤出流量，将静电纺丝形成的纤维膜收集在覆盖有离型纸的金属滚筒上，得到聚合物纳米纤维膜；注射泵的速度为1～2ml/h，收集时间为5～7h，滚筒转速为60～100rpm。4.根据权利要求1所述的光动力型可充电抗菌抗病毒纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，配置PDA溶液具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李婷婷，杨露，胡献进，楼静文，王瑞，林佳弘，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。