一種載有納米銀粒子的go/sa/pva復(fù)合納米纖維膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種載有納米銀粒子的GO/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，包括：將PVA和SA溶于去離子中，攪拌至溶解，得到SA/PVA混合液；將氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲，加入AgNO3，攪拌，得含有AgNO3的GO溶液；將SA/PVA混合液和含有AgNO3的GO溶液混合，進(jìn)行靜電紡絲，得到含銀的GO/SA/PVA初生纖維膜，浸入CaCl2無水乙醇溶液中，得到含銀的GO/SA/PVA復(fù)合纖維膜，150～160℃加熱3～5min，即得。本發(fā)明的復(fù)合纖維膜可紡性較好，綜合了氧化石墨烯、海藻酸鈉、聚乙烯醇和納米銀四者的優(yōu)異性能，具有生物相容性好、拉伸強(qiáng)度高、抗菌、防止納米銀突釋等優(yōu)異性能。
【專利說明】
一種載有納米銀粒子的GO/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，特別涉及一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯醇(PVA)因具有良好的水溶性，生物相容性和無毒性被廣泛應(yīng)用于涂料、粘合劑、分散劑、紡織及生物材料等領(lǐng)域。較高分子量的聚乙烯醇溶于水之后有足夠大的粘度，不同參數(shù)的聚乙烯醇具有不同的紡絲性能，因其在紡絲過程中，性質(zhì)穩(wěn)定，成纖維性能好，在過濾膜、傷口敷料以及人工血管和組織工程支架等領(lǐng)域具有許多潛在的用途。本實(shí)驗(yàn)中利用聚乙烯醇的高可紡性作為基體材料，彌補(bǔ)海藻酸鈉可紡性差的缺陷，形成可紡體。
[0003]海藻酸鈉是一種多聚糖，來源于海洋藻類，是由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)2種單體組成的嵌段線性聚合物，不同于殼聚糖，它可以在水中迅速溶解。海藻酸鈉具有許多優(yōu)異的性能，例如:無毒性、親水性、生物相容性、生物可降解性和價(jià)格低廉性等，因此被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。由海藻纖維做成的敷料可以應(yīng)用到對(duì)外傷的處理當(dāng)中。海藻酸鈉可以作為藥物載體材料，同時(shí)，海藻酸鈉可以作為一種穩(wěn)定劑，防止一些無機(jī)體的聚集。
[0004]銀是一種強(qiáng)的抗菌劑，被廣泛應(yīng)用于對(duì)革蘭陰性菌和革蘭陽性菌的殺滅。許多抗菌劑的性能會(huì)隨著粒徑的降低而提高。因此，將銀抗菌劑做成納米級(jí)(粒徑在1-1OOnm)，其比表面積極大，可以有效地吸附微生物，表現(xiàn)出極高的超微粒子效應(yīng)和表面效應(yīng)，具有極高的殺菌活性，納米級(jí)銀抗菌劑的抗菌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的銀殺菌劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，該方法中采用靜電紡絲，成功制備出了載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜;所制備的材料用于抗菌、抑菌效果的研究，進(jìn)一步制成醫(yī)用敷料，促進(jìn)外傷傷口的愈合。
[0006]本發(fā)明的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，包括:
[0007](I)將聚乙烯醇PVA和海藻酸鈉SA溶于去離子中，攪拌至溶解，得到SA/PVA混合液；其中，PVA和SA質(zhì)量比為9:1;
[0008](2)將氧化石墨烯加入到少量的去離子水中，超聲，然后加入AgNO3,攪拌均勾，得至IJ含有AgNO3的GO溶液;其中，GO與AgNO3的質(zhì)量比為50: I ；
[0009](3)將步驟(I)中的SA/PVA混合液和步驟(2)中的含有AgNO3的GO溶液混合，進(jìn)行靜電紡絲，得到含銀的G0/SA/PVA初生纖維膜;其中，PVA、SA、GO與AgNO3的質(zhì)量比為900:100:50:1；
[0010](4)將步驟(3)中得到的初生纖維膜浸入CaCl2無水乙醇溶液的凝固浴中，纖維膜發(fā)生交聯(lián)作用，得到生成不溶于水的含銀的GO/SA/PVA復(fù)合纖維膜；
[0011](5)將步驟(4)中的含銀的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜在放進(jìn)管式爐中150?160°C加3?5min，將Ag+還原成納米級(jí)的銀粒子，得到載有納米銀粒子的GO/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜。
[0012]所述步驟(I)中攪拌的條件為:70°C攪拌5h。
[0013]所述步驟(I)中去離子水的體積為20mL;PVA和SA的總質(zhì)量1.6g
[0014]所述步驟(2)中超聲的時(shí)間為30min，攪拌的時(shí)間為Ih。
[0015]所述步驟(2)G0的質(zhì)量是80mg，AgN03的質(zhì)量是1.6mg。
[0016]所述步驟(3)中靜電紡絲的條件為:電壓為140kV，紡絲速度為0.3mL/h，接收距離為9.5cmο
[0017]所述步驟(4)中CaCl2無水乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。
[0018]所述步驟(5)中管式爐的溫度是155°C，加熱時(shí)間3min。
[0019]所述步驟(5)中載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜用于抗菌、抑菌效果的研究，以及醫(yī)用敷料的制備。
[0020]本發(fā)明中的海藻酸鈉作為一種天然的藥物載體材料，承載銀納米粒子，防止銀粒子的聚集。靜電紡絲后，在無水CaCl2乙醇溶液中交聯(lián)，SA中的Na+與Ca2+發(fā)生離子交換，有促進(jìn)傷口止血的作用。同時(shí)，由海藻纖維制備的敷料具備良好的吸水性，促進(jìn)了人類細(xì)胞生長因子的產(chǎn)生，從而促進(jìn)傷口的愈合。
[0021]本發(fā)明中應(yīng)用的氧化石墨烯(GO)是由石墨化學(xué)氧化制得，含有多種含氧基團(tuán)，比如:竣基、輕基、環(huán)氧基等，因此，GO表現(xiàn)出極強(qiáng)的水洛性。石墨稀、氧化石墨稀都具有超尚的比表面積、光學(xué)性能和磁性性能，可以應(yīng)用到生物傳感器、細(xì)胞影像和藥物載體等領(lǐng)域。本發(fā)明中的氧化石墨烯作為一種藥物載體，Ag+加熱還原之前，GO上的-C00—與Ag+之間產(chǎn)生靜電吸引，穩(wěn)定銀離子。同時(shí)，由于具備極高的比表面積，因此載在GO上的銀極其穩(wěn)定，不僅提高了載銀量，而且做到銀的緩釋。
[0022]本發(fā)明中的納米銀作為抗菌劑，可以應(yīng)用到對(duì)大腸桿菌和金黃色葡糖球菌的殺滅研究當(dāng)中。
[0023]有益效果
[0024](I)本發(fā)明的載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜彌補(bǔ)了其他纖維非生物相容性的缺陷，更重要的是，綜合了氧化石墨烯、海藻酸鈉、聚乙烯醇和納米銀四者的優(yōu)異性能，不僅具有較高的拉伸強(qiáng)度，而且具有超高的抗菌性，可應(yīng)用于醫(yī)藥、軍事和紡織領(lǐng)域；
[0025](2)本發(fā)明的載有納米銀粒子的GO/SA/PVA復(fù)合纖維膜做成敷料后，可以用于傷口的包扎，由于高性能氧化石墨烯的加入，可以有效控制銀的釋放，延長藥效；同時(shí)，此復(fù)合纖維具有良好的吸濕性能，使得傷口處于一種濕潤環(huán)境下，從而促進(jìn)傷口的愈合。
【附圖說明】
[0026]圖1為對(duì)比例I中的G0/SA/PVA( SA: PVA = 9:1)復(fù)合纖維膜的SEM圖；
[0027]圖2為實(shí)施例1中的載有納米銀離子的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0029]實(shí)施例1
[0030](I)稱取質(zhì)量比為9:1的PVA和SA共1.6g，加入到20mL去離子水于水浴溫度為70°C的磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢?h溶解，冷卻至室溫后，得SA/PVA紡絲溶液；
[0031 ] (2)將80mg氧化石墨稀加入到8mL的去離子水中，超聲30min后，加入1.6mg的硝酸銀，攪拌均勻制得含有AgNO3的GO溶液；
[0032](3)將上述制取的SA/PVA紡絲液和含有AgNO3的GO溶液混合均勻，得到含銀的GO/SA/PVA紡絲液；
[0033](4)將得到的含銀的GO/SA/PVA紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，其中，含銀的GO/SA/PVA紡絲液的體積是5mL，靜電紡絲的電壓是140kV，紡絲速度0.3mL/h，接收距離為9.5cm，紡得含銀的G0/SA/PVA纖維膜；
[0034](5)將紡得的含銀的G0/SA/PVA纖維膜浸在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的CaCl2無水乙醇溶液中纖維膜發(fā)生交聯(lián)作用，制得不溶于水的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜。
[0035](6)將紡得的含銀G0/SA/PVA纖維膜放進(jìn)管式爐中，在155°C下加熱3min。最終制得載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜。經(jīng)過元素分析(美國Leeman Prodigy型電感親合等離子體原子發(fā)射儀)所紡得的載有納米銀粒子的G0/SA/PVA纖維膜中銀的含量為0.60mg/gdEM表征如附圖2所示，所紡的復(fù)合纖維膜表面均勻分布著銀粒子;賦予復(fù)合纖維膜抗菌、抑菌性能。
[0036]對(duì)比例I
[0037](I)稱取質(zhì)量比為9:1的PVA和SA共1.6g，加入到20mL去離子水于水浴溫度為70°C的磁力攪拌器上充分?jǐn)嚢?h溶解，冷卻至室溫后，得SA/PVA紡絲溶液；
[0038](2)將80mg氧化石墨稀加入到8mL的去離子水中，超聲30min后，攪拌均勾，制得GO溶液；
[0039](3)將上述制取的SA/PVA紡絲液和GO溶液混合均勻，得到G0/SA/PVA紡絲液；
[0040](4)將得到的G0/SA/PVA紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，其中G0/SA/PVA紡絲液的體積是5mL，靜電紡絲的電壓是140kV，紡絲速度0.3mL/h，接收距離為9.5cm，紡得G0/SA/PVA纖維膜；
[0041 ] (5)將紡得的SA/G0/PVA纖維膜浸在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的CaCl2無水乙醇溶液中纖維膜發(fā)生交聯(lián)作用，制得不溶于水的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜。
[0042] (6)對(duì)G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜的SEM( x5000)表征如附圖1所示，所紡纖維表面光滑，PVA質(zhì)量比的提高，解決了 SA可紡性差的問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種載有納米銀粒子的GO/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，包括: (1)將聚乙烯醇PVA和海藻酸鈉SA溶于去離子中，攪拌至溶解，得到SA/PVA混合液；其中，PVA和SA質(zhì)量比為9:1; (2)將氧化石墨烯加入到去離子水中，超聲，然后加入AgNO3,攪拌，得到含有AgNO3的GO溶液;其中，G0與AgNO3的質(zhì)量比為50:1; (3)將步驟(I)中的SA/PVA混合液和步驟(2)中的含有AgNO3的GO溶液混合，進(jìn)行靜電紡絲，得到含銀的G0/SA/PVA初生纖維膜;其中，PVA、SA、G0與AgNO3的質(zhì)量比為900:100:50:1 ； (4)將步驟(3)中得到的初生纖維膜浸入CaCl2無水乙醇溶液中，得到含銀的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜； (5)將步驟(4)中的含銀的G0/SA/PVA復(fù)合纖維膜在150?160°C加熱3?5min，得到載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中攪拌的條件為:70 0C攪拌5h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中超聲的時(shí)間為30min，攪拌的時(shí)間為Ih。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中靜電紡絲的條件為:電壓為140kV，紡絲速度為0.3mL/h，接收距離為9.5cm ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中CaCl2無水乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中載有納米銀粒子的G0/SA/PVA復(fù)合納米纖維膜用于抗菌、抑菌效果的研究，以及醫(yī)用敷料的制備。
【文檔編號(hào)】D01F8/18GK106048892SQ201610555405
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日
【發(fā)明人】朱利民, 王海軍, 吳煥嶺, 成強(qiáng)
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)