一種抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米復(fù)合材料是以有機(jī)聚合物，金屬等基體為連續(xù)相，以納米尺寸的粒子和其他無機(jī)粒子、纖維、納米碳管等改性劑為分散相，通過適當(dāng)?shù)闹苽浞椒▽⒏男詣┚鶆蛐缘胤稚⒂诨w材料中，形成含有納米尺寸材料的復(fù)合體系，這一體系材料稱之為納米復(fù)合材料。
[0003]靜電紡絲的主要原理是利用高壓靜電場激發(fā)聚合物的帶電射流，使射流固化得到聚合物的納米纖維。通過靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維材料，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行納米纖維的改性級(jí)復(fù)合材料的制備是學(xué)術(shù)上研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維的研究方向主要在生物材料如組織工程支架材料，醫(yī)用敷料等，摻雜無機(jī)材料作為光電材料如透明電極等，靜電紡絲在無機(jī)摻雜材料方向同軸雙層材料及中空材料也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
[0004]聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有良好的力學(xué)特征，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的物理機(jī)械性能，同時(shí)具有較好的耐酸耐堿性和耐摩擦性等，且無毒無味，在生物敷料應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)。
[0005]多巴胺在水溶液中很容易被溶解氧所氧化，繼而引發(fā)自聚-交聯(lián)反應(yīng)，在幾乎任何一種固體材料表面形成緊密附著的聚多巴胺(PDA)復(fù)合層。多巴胺粘結(jié)性能優(yōu)異，過程簡單易行，將待改性的固體材料直接放入新鮮配置的多巴胺水溶液中浸泡一段時(shí)間后取出，即可得到表面附著聚多巴胺交聯(lián)復(fù)合層的改性基體材料。整個(gè)改性過程在水溶液中完成，反應(yīng)條件溫和，避免了使用有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境造成的污染，且對(duì)材料表面的改性一步到位，操作步驟簡單，反應(yīng)條件與改性過程易于控制。
[0006]納米銀對(duì)大腸桿菌、沙眼衣原體等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，具有廣譜抗菌性，且不易產(chǎn)生耐藥性。現(xiàn)有實(shí)用技術(shù)中，納米銀的利用主要通過化學(xué)方法制備后再與基底材料復(fù)合，方法較為復(fù)雜，使用受到限制。Yongzhi Wang等人將銀鹽直接與聚合物混合紡絲再利用N2H5OH還原，內(nèi)部銀鹽無法還原浪費(fèi)了原料，且納米銀的粒徑不易控制。(Wang Y, Yang Q, Shan G, et al.Preparat1n of silver nanoparticlesdispersed in polyacrylonitriIe nanofiber film spun by electrospinning[J].Materials Letters, 2005, 59(24):3046-3049.)利用靜電紡絲納米纖維固定化納米銀，制成敷料醫(yī)用紗布，應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生健康事業(yè)中，具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維及其制備方法。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維，該電紡復(fù)合納米纖維包括電紡PET納米纖維、聚多巴胺和納米銀，所述電紡PET納米纖維表面附著聚多巴胺，所述聚多巴胺表面負(fù)載納米銀。
[0009]本發(fā)明還提供上述抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維的制備方法，具體步驟如下:
[0010]首先將PET溶解在三氟乙酸(TFA)和二氯甲烷(DCM)的混合溶劑中，得到PET紡絲溶液，利用靜電紡絲技術(shù)得到PET納米纖維，之后將PET納米纖維置于濃度為2?8mM、pH值為8.5的鹽酸多巴胺溶液中浸泡4?5h，得到表面負(fù)載有聚多巴胺的PET/PDA復(fù)合纖維，最后置于濃度為I?2mM的硝酸銀溶液中，經(jīng)多巴胺還原，在聚多巴胺的表面引入納米銀(AgNPs)，即得所述的抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維。
[0011]所述三氟乙酸和二氯甲烷的混合溶劑中TFA與DCM的體積比為2:1。
[0012]所述PET紡絲溶液中PET的質(zhì)量濃度為20 %。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:(1)多巴胺可直接充當(dāng)還原劑，可將還原得到的納米銀吸附在纖維表面，簡化了納米銀的制備，降低成本；(2)靜電紡絲纖維孔隙率高，比表面積大，有利于多巴胺的吸附，進(jìn)而提高了納米銀的負(fù)載量，增強(qiáng)了材料的抗菌性；(3)PET作為基礎(chǔ)材料，能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的物理機(jī)械性能，具有較好的耐酸耐堿性和耐摩擦性，且無毒無味，適用于生物敷料；(4)靜電紡絲裝置簡單、紡絲成本低廉，擴(kuò)大了納米復(fù)合材料的使用范圍，且更加安全，可二次重復(fù)利用，減少浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0014]圖1為抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維的制備流程示意圖。
[0015]圖2為實(shí)施例2制備的PET納米纖維(A)、PET/PDA復(fù)合纖維(B)、抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維(C)的掃描電鏡圖。
[0016]圖3為對(duì)比例I (A)、實(shí)施例2⑶和對(duì)比例2 (C)制備得到的PET/PDA復(fù)合纖維掃描電鏡圖。
[0017]圖4為實(shí)施例1制備得到的抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維的X射線光電子能譜圖。
[0018]圖5為實(shí)施例2制備得到的PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維的抗大腸桿菌和金黃色葡萄球菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，其中，A為抗大腸桿菌的效果對(duì)比圖，B為抗金黃色葡萄球菌的效果對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 步驟1、電紡PET納米纖維的制備:首先將PET溶解在TFA和DCM(v/v = 2:1)的混合溶液中，制成質(zhì)量濃度為20%的溶液，磁力攪拌溶解，然后將溶液注入針頭為21號(hào)的注射器中且放置在靜電紡絲儀的推注中夾緊，針頭與接收板之間的距離為15cm，電壓設(shè)置為10kV，紡絲速度為lmL/h，鋁箔作為接受裝置，即得電紡PET納米纖維；
[0022]步驟2、PET/PDA復(fù)合纖維的制備:將步驟I得到的PET納米纖維從鋁箔表面揭下，浸泡于濃度為2mM、pH值為為8.5的鹽酸多巴胺Tris-HCl緩沖溶液中磁力攪拌4h，取出，超純水沖洗，即得PET/PDA復(fù)合纖維；
[0023]步驟3、將步驟2得到的PET/PDA復(fù)合纖維浸泡在ImM的硝酸銀中，磁力攪拌9h，取出超純水沖洗，即得抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維?？咕肞ET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維的制備示意圖如圖1所示。
[0024]實(shí)施例2
[0025]步驟1、電紡PET納米纖維的制備:首先將PET溶解在TFA和DCM(v/v = 2:1)的混合溶液中，制成質(zhì)量濃度為20%的溶液，磁力攪拌溶解，然后將溶液注入針頭為21號(hào)的注射器中且放置在靜電紡絲儀的推注中夾緊，針頭與接收板之間的距離為15cm，電壓設(shè)置為10kV，紡絲速度為lmL/h，鋁箔作為接受裝置，即得電紡PET納米纖維；
[0026]步驟2、PET/PDA復(fù)合纖維的制備:將步驟I得到的PET納米纖維從鋁箔表面揭下，浸泡于濃度為5mM、pH值為8.5的鹽酸多巴胺Tris-HCl緩沖溶液中磁力攪拌4.5h，取出，超純水沖洗，即得PET/PDA復(fù)合纖維；
[0027]步驟3、將步驟2得到的PET/PDA復(fù)合纖維浸泡在ImM的硝酸銀中，磁力攪拌9h，取出超純水沖洗，即得抗菌用PET/PDA-Ag電紡復(fù)合納米纖維。
[0028]實(shí)施例3
[0029]步驟1、電紡PET納米纖維的制備:首先將PET溶解在TFA和DCM(v/v = 2:1)的混合溶液中，制成質(zhì)量濃度為20%的溶液，磁力攪拌溶解，然后將溶液注入針頭為21號(hào)的注射器中且放置在靜電紡絲儀的推注中夾緊，針頭與接收板之間的距離為15cm，電壓設(shè)置為10kV，紡絲速度為lmL/h，鋁箔作為接受裝置，即得電紡PET納米纖維；
[0030]步驟2、PET/PDA復(fù)合纖維的制備:將