[发明专利]纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明涉及一种纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜的制备方法及其产品和应用，制备方法为先分别制备丝胶和琼脂溶液，然后制备丝胶/琼脂复合膜，再在丝胶/琼脂复合膜表面包被聚电解质层，最后在聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜表面修饰纳米银，制得的纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜具有良好的生物相容性，机械性能，亲水性和降解性，还具有持久且高效的抗菌性能，可用于制备抗菌材料，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜的制备方法；还涉及由该方法制得的产品和应用。

背景技术

丝胶蛋白是一种天然的球形大分子蛋白质，与丝素蛋白一起构成丝蛋白，占丝蛋白的25％ -30％。丝胶蛋白含有40％的丝氨酸以及16％的甘氨酸。丝氨酸是人体皮肤的主要润湿因子。因此，高丝氨酸含量使丝胶具有良好的亲水性和皮肤保湿性。丝胶蛋白除具有天然保湿剂外，还具有抗氧化，抗菌，抗凝血作用，能够增强哺乳动物细胞(包括人成纤维细胞)的附着和增殖。丝胶蛋白的这些优异的性能使其在化妆品和生物医学应用中备受关注，如伤口敷料。

但是丝胶蛋白的脆弱结构特性限制了其在生物医学中的应用。琼脂是一种高度亲水性，中等耐水性和高机械强度的多糖，在细胞培养、伤口敷料等生物材料中具有广阔的应用前景。琼脂与丝胶混合提高了天然蛋白的力学性能，形成具有良好亲水性和力学性能的丝胶/琼脂复合膜，具有潜在的应用价值。然而，丝胶/琼脂复合膜不具有抗菌能力，限制了其在生物材料领域的应用，因此，研发具有良好的生物相容性，机械性能，吸湿性和保湿性的丝胶/琼脂复合膜抗菌材料，具有重要的社会和经济意义。

随着纳米技术的飞速发展，在材料表面固定纳米颗粒从而增强材料抗菌性的方法越来越受到人们的关注。银纳米颗粒是一种典型的纳米材料，由于其对广谱细菌的抗菌活性而广为人知，因此近年来被广泛用作抗菌剂来提高天然蛋白质的抗菌活性。在材料表面原位合成银纳米粒子是常用的修饰纳米银粒子的方法，其中，紫外线照射原位合成银纳米粒子是最绿色和最简单的方法之一，可以避免使用昂贵的仪器以及有毒的化学还原剂等。然而，紫外线照射原位还原银纳米粒子的方法仍然存在一些局限性。由于银纳米粒子一般在材料表面合成，且材料表面上的Ag⁺结合位点非常有限，所以仅能合成少量的银纳米粒子，导致材料表面附着的银纳米粒子的密度较低，此外，材料表面合成的AgNPs由于与周围环境接触而易氧化或降解，不能长期抗菌。因此，如何实现纳米银粒子在丝胶/琼脂复合膜表面高稳定性及高负载量的原位合成，是目前亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜(AgNPs-PEMs-SS/Agar)的制备方法；本发明的目的之二在于提供由所述制备方法制得的纳米银修饰的聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜；本发明的目的之三在于提供所述纳米银修饰的聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜在制备抗菌材料中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、纳米银修饰聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜(AgNPs-PEMs-SS/Agar)的方法，包括如下步骤：

(1)丝胶粉末的制备：将蚕茧剪碎后，高温高压脱胶，然后将丝胶溶液冷冻凝固后经冷冻干燥制得丝胶粉末；

(2)丝胶溶液的制备：将步骤(1)中得到的丝胶粉末置于去离子水中至完全溶解，得丝胶溶液；

(3)丝胶/琼脂复合膜的制备：将溶解完全的丝胶溶液与琼脂溶液混合均匀，得丝胶/琼脂混合溶液，然后倒入平板中烘干，得丝胶/琼脂复合膜；

(4)聚电解质层包被丝胶/琼脂复合膜：将步骤(3)得到的丝胶/琼脂复合膜通过静电层层自组装在其表面包被一层聚电解质，得到聚电解质层包被的丝胶/琼脂复合膜；