本發明專利技術公開了一種膠原蛋白-g-聚合物/Ag多孔納米抗菌薄膜材料及制備方法。該多孔薄膜材料中單體與膠原蛋白的質量比為0.05~1，Ag納米顆粒在膠原蛋白溶液中的質量濃度為15~30mg/g，單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯或丙烯酸甲酯中的一種；Ag納米顆粒的尺寸為3~6nm，多孔薄膜材料的孔徑為3~10nm，膠原蛋白接枝率為4~42％。該方法通過改變單體的數量和加入與膠原蛋白配伍性能好的表面活性劑來調控薄膜的孔尺寸大小、均勻性等品質參數。該材料兼具有天然和合成高分子材料的優點，在生物材料領域有一定的推廣價值。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術提供一種，屬于材料制備領域。
技術介紹
具有有序孔結構的薄膜在組織材料、藥物傳輸和醫療器械等方面具有廣泛應用。目前孔材料主要的制備技術是以水、高分子乳液顆粒、表面活性劑、嵌段共聚物等為模板的方法，顆粒之間的空隙空間被固化的液體所填充，祛除模板后，得到多孔材料。然而，在傳統自由基聚合中，由于單體反應活性的不同，副反應如單體均聚合不可避免發生。通常，副產物的結構和數量可以通過調節聚合工藝來進行控制。因此，利用自由基聚合的方法，通過去除副產物模板來制備具有優良性能的高分子孔薄膜材料，將開拓自由基聚合方法的新研究領域。本專利技術介紹了一種簡單新穎的方法，以傳統的自由基共聚合過程中產生的副產物即均聚物為模板制備聚合物納米孔材料。許多天然和合成高分子材料已經成功地應用于制備多孔的生物材料。常用的天然高分子材料包括殼聚糖、纖維素、海藻酸鈉和膠原蛋白等。其中，膠原蛋白具有良好的自組裝、無毒特性，是一種可生物降解的非免疫原材料、廣泛用于組織工程材料。由于生物材料要長期暴露于人體體液環境中，要求生物材料不僅具有理想的生物相容性和長期穩定性，而且要求必須具有一定的抗菌功能。而膠原蛋白在水中溶解能力和機械特性是影響其使用的關鍵因素，依據各類膠原蛋白的不同特點，通過接枝改型賦予膠原蛋白的兩性結構是改善膠原蛋白結構的常用方法。銀納米顆粒是一生物相容性的金屬材料而廣泛用作抗菌劑，本專利技術制備的多孔銀納米顆粒雜化改性膠原蛋白抗菌薄膜材料，該材料具有良好的生物相容性和抗菌性將被廣泛應用于醫藥領域。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種多孔的膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔薄膜材料。本專利技術的另一個目的是提供一種多孔的膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔薄膜材料的制備方法。實現本專利技術目的⑴的技術解決方案為一種多孔的膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔薄膜材料，所述的多孔的膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔薄膜材料中單體與膠原蛋白的質量比為O. 05 1，所述的單體是苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸甲酯類中一種，膠原蛋白接枝率為4 42%，Ag納米顆粒在膠原蛋白溶液中的質量濃度為15 30 mg/g，Ag納米顆粒的尺寸為3 6 nm,多孔薄膜材料的孔徑為3 10 nm。實現本專利技術目的⑵的技術解決方案為一種多孔的膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔薄膜材料的制備方法，所述方法包括以下具體步驟 步驟I、將膠原蛋白溶解于4(T60°C熱水中；步驟2、向步驟I中加入烯烴類單體，恒溫下通N2 ； 步驟3、向步驟2混合溶液中加入自由基引發劑，引發劑的量為烯烴類單體質量的O.1%-1% ； 步驟4、向步驟3混合溶液中加入硝酸銀溶液，硝酸銀與膠原蛋白的質量比為O. OOl O.01 ； 步驟5、向步驟4溶液中加入還原劑； 步驟6、冷卻至室溫，將其在載玻片上擴散、固化成膜； 步驟7、用熱水除去薄膜中未反應的膠原蛋白和殘留的引發劑； 步驟8、用選擇性溶劑刻蝕副產物微球后，即得到多孔膠原蛋白-g_聚合物/Ag抗菌薄 膜材料。步驟I中所述的膠原蛋白溶液濃度為O. I w t 0A 4 w t %。步驟2中所述的單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、丙烯酸酯類中一種，單體與膠原蛋白質量比O. 05 I。步驟3中所述的自由基引發劑選自過硫酸鉀、過氧化氫或二羥基二過碘酸合銅鉀中的一種，所述的反應溫度為60 100°C，反應時間為O. 5 3h。步驟5所述的還原劑選自硼氫化鈉、硼氫化鉀、水合肼或乙二胺中的一種。步驟8所述的選擇性溶劑為丙酮或氯仿。本專利技術與現有技術相比，其顯著優點⑴介紹了一種簡單新穎的方法，以傳統的自由基共聚合過程中產生的副產物即均聚物為模板制備聚合物納米孔材料，即選擇單體和膠原蛋白共聚合反應中產生的副產物顆粒(均聚物)作為模板來制備多孔的薄膜材料的新工藝，開拓自由基聚合方法的新研究領域；⑵制備的有序孔結構的膠原蛋白-g_聚合物/Ag薄膜材料具有良好潤濕性能，開拓了膠原蛋白的新應用領域；⑶充分利用膠原蛋白與無機納米材料的自組裝特性制備功能化膠原蛋白-g_聚合物/Ag雜化多孔薄膜材料，對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有明顯殺菌的效果，并具有長效性。附圖說明圖I是本專利技術實施例3膠原蛋白-g-聚合物/Ag多孔納米抗菌薄膜材料的FR-SEM照片。圖2是各實施例中單體與膠原蛋白的質量比與膠原蛋白-g-聚合物/Ag潤濕性能關系圖。圖3是本專利技術所述膠原蛋白-g_聚合物/Ag多孔材料的制備流程圖。具體實施例方式各實施例制備流程如圖3所示。實施例I : 步驟I、將4g膠原蛋白(市售)溶解于96 mL 4(T60°C熱水中； 步驟2、向步驟I中加入O. 2g苯乙烯單體,恒溫下通N2 ； 步驟3、向步驟2混合溶液中加入O. 002g過硫酸鉀引發劑，60°C反應3h; 步驟4、向步驟3混合溶液中加入4mL的lg/L硝酸銀溶液，步驟5、向步驟4溶液中加入硼氫化鈉還原劑； 步驟6、冷卻至室溫，將其在載玻片上擴散、固化成膜； 步驟7、用熱水除去薄膜中未反應的膠原蛋白和殘留的過硫酸鉀引發劑； 步驟8、將步驟7得到薄膜置于索氏提取器中，用丙酮溶劑刻蝕副產物聚苯乙烯微球后，即得到多孔膠原蛋白-g_聚合物/Ag抗菌薄膜材料，膠原蛋白接枝率為4%，潤濕角為76°, Ag納米顆粒的尺寸為3 6 nm。實施例2: 步驟I、將Ig膠原蛋白溶解于99 mL 4(T60°C熱水中； 步驟2、向步驟I中加入Ig醋酸乙烯酯單體，恒溫下通N2 ； 步驟3、向步驟2混合溶液中加入O. Olg過氧化氫溶液(50%)作為引發劑，80°C反應Ih ； 步驟4、向步驟3混合溶液中加入5mL的lg/L硝酸銀溶液； 步驟5、向步驟4溶液中加入硼氫化鉀還原劑； 步驟6、冷卻至室溫，將其在載玻片上擴散、固化成膜； 步驟7、用熱水除去薄膜中未反應的膠原蛋白； 步驟8、將步驟7得到薄膜置于索氏提取器中，用丙酮溶劑刻蝕副產物聚醋酸乙烯酯微球后，即得到多孔膠原蛋白-g_聚合物/Ag抗菌薄膜材料，膠原蛋白接枝率為42%，潤濕角為88°, Ag納米顆粒的尺寸為3 6 nm。實施例3 步驟I、將Ig膠原蛋白溶解于99mL 4(T60°C熱水中； 步驟2、向步驟I中加入O. 2g氯乙烯單體,恒溫下通N2 ； 步驟3、向步驟2混合溶液中加入O. OOlg 二羥基二過碘酸合銅鉀作為引發劑，IOO0C反應Ih ； 步驟4、向步驟3混合溶液中加入ImL的lg/L硝酸銀溶液； 步驟5、向步驟4溶液中加入水合肼還原劑； 步驟6、冷卻至室溫，將其在載玻片上擴散、固化成膜； 步驟7、用熱水除去薄膜中未反應的膠原蛋白和二羥基二過碘酸合銅鉀引發劑； 步驟8、將步驟7得到薄膜置于索氏提取器中，用氯仿溶劑刻蝕副產物聚氯乙烯微球后，即得到多孔膠原蛋白-g_聚合物/Ag抗菌薄膜材料，膠原蛋白接枝率為15%，潤濕角為82°，Ag納米顆粒的尺寸為3 6 nm，其FR-SEM照片如圖I所示。實施例4: 步驟I、將O. Ig膠原蛋白溶解于100 mL 4(T60°C熱水中； 步驟2、向步驟I中加入O. 05g苯乙烯單體,恒溫下通N2 ； 步驟3、向步驟2混合溶液中加入O. 0005g過硫酸鉀(ImL O. 05%過硫酸鉀溶液)作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種膠原蛋白？g？聚合物/Ag多孔納米抗菌薄膜材料，其特征在于所述的多孔薄膜材料中單體與膠原蛋白的質量比為0.05~1，Ag納米顆粒在膠原蛋白溶液中的質量濃度為15~30？mg/g，所述的單體選自苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯或丙烯酸甲酯中的一種。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉穎，劉孝恒，姚霞喜，汪信，楊緒杰，陸路德，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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