[发明专利]一种用于防治室内微生物污染的负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜

说明书

技术领域

本发明属于环境微生物污染控制技术领域，具体涉及一种共固定化抗生素和溶菌酶用于室内微生物污染防治的新型膜功能材料。

背景技术

细菌、真菌等微生物无处不在、无孔不入，其生存空间与人们日常生活息息相关，如空调、电脑、电话机等生活用具均为微生物的栖息地。由于这些设备使用频率高、使用人员复杂、消毒灭菌不及时，被微生物污染的趋势愈来愈严重，特别是病原微生物，严重的威胁着人们的身心健康，已夺取了成千上万人的生命。生活用品的微生物的污染与控制已经成为环境保护的一项重要内容，引起越来越多人的重视。

溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶，是一种专门作用于细菌细胞壁的水解酶，主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1，4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶广泛存在于生物组织中，作为一种无毒蛋白质，能选择性地分解微生物的细胞壁又不破坏其它的组织。且溶菌酶抗菌谱较广，不仅对G⁺菌有很好的灭菌效果，对G^-也有很好的抑制效果。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因其具有抑菌效果好、抗热抗酸、活力稳定、安全性高、生产成本低等优点而被广泛用于各种微生物控制领域。伊曲康唑(itraconazole，ICZ)是一种亲脂性三氮唑类广谱抗真菌药，其作用机制是高选择性地抑制真菌细胞的细胞色素酶，依赖酶的活性，导致真菌细胞膜损伤，从而使真菌细胞死亡。亦可抑制真菌细胞膜的主要成份之一麦角甾醇的合成，从而发挥抗真菌效应。对包括酵母菌、霉菌等在内的大部分真菌有很好的抑制效果。同时选择使用这两种抗微生物药剂能高效、安全的控制细菌和真菌等绝大部分微生物的滋生，因二者作用机制和作用对象明显不同，理论上同时使用不会发生拮抗作用，然而游离药剂的应用存在技术上的困难，且不能回收利用，易对环境造成二次污染，限制了其在家电维护方面的使用。

电纺纤维膜是以高分子聚合物为原料，利用电纺技术制备而得到的。该技术是一种应用高压电使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动或变形，然后由于溶剂蒸发或熔体冷却而固化，最终产生直径数十纳米到几十毫米的纤维的过程。电纺纤维膜具有比表面积大、孔隙率高和吸附性能强等优点，是一种潜在的酶固定化基质。将其作为固定化酶的载体，有利于酶与底物充分接触，能有效提高酶的催化效率，且容易从反应体系中分离回收。伊曲康唑作为一种具有三唑环的唑类抗生素，固定化后不会影响其抑菌效力，且解决了其不能回收利用、易流失等缺点。制备电纺纤维膜所用的高分子聚合物可以选用可生物降解的亲水性高分子材料(如聚乙烯醇)，这类材料在自然界中可逐渐完全降解为二氧化碳和水，并不会对环境造成二次污染，是一种环境友好材料。负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜能同时抑制细菌和真菌的滋生，将其应用于家电设备的微生物污染防治方面，相比其它的微生物防治技术，具有高效、便捷、无二次污染等优点，为微生物防治技术提供了一种新的思路，有着广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的用于防治室内微生物污染的负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜，即利用静电纺丝技术将溶菌酶和伊曲康唑直接共固定于聚乙烯醇纳米纤维中，得到负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜。该纤维膜利用溶菌酶的广谱杀菌效果以及伊曲康唑的高效抗真菌效果，抑制大多数微生物的滋长，此方法在于安全、便捷、高效的达到抑菌效果。

本发明是通过采用以下的技术方案来实现上述发明目的：

本发明所提供的用于防治室内微生物污染的负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜是以高分子量的聚乙烯醇为原料，通过静电纺丝技术制备得到载有溶菌酶和伊曲康唑的电纺纤维膜，然后将其用于室内空调的微生物防治。本发明主要包括两个步骤：负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜的制备及利用其抑制室内空调微生物的滋长。

其中，负载伊曲康唑-溶菌酶电纺纤维膜的制备步骤包括：

1)将分子量为10万的聚乙烯醇颗粒和聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物F108溶于6.4克去离子水中，均匀混合后加热搅拌至澄清，制备成共聚物混合凝胶；

2)分别将一定量的溶菌酶、伊曲康唑溶于1.0毫升磷酸盐缓冲溶液(pH值为6.5)和121℃，0.1MPa条件下灭菌21分钟所得到的无菌水中，振荡摇匀至全部溶解；

3)将步骤2)中的溶菌酶与伊曲康唑溶液全部同时加入步骤1)所得的共聚物混合凝胶中，并剧烈震荡混合20分钟制备成均质溶液；