本技術(shù)涉及一種抗菌膜的制備方法，進(jìn)一步的，涉及一種酶響應(yīng)型智能抗菌膜的制備方法。

背景技術(shù)：

1、膜分離技術(shù)因其優(yōu)異的過濾截留性能在水處理、食品加工、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但“膜污染”仍然是其在實(shí)際應(yīng)用過程中面臨的最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。根據(jù)污染物的類型，可以將“膜污染”分為有機(jī)污染、無機(jī)污染和生物污染。其中因微生物細(xì)胞或絮體在膜表面及膜孔內(nèi)附著、生長和繁殖而形成的生物污染，被認(rèn)為是危害最大的一項(xiàng)膜污染。

2、納米銀作為一種優(yōu)異的廣譜抗菌劑，已被廣泛應(yīng)用于抗污染膜材料的制備領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)通過將銀基抗菌劑以共混、接枝、負(fù)載等方式引入到膜材料中。納米銀在水介質(zhì)中可釋放出銀離子，對細(xì)胞膜和酶系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用，導(dǎo)致酶失活和活性氧(ros)的產(chǎn)生達(dá)到抗菌效果。此外，納米粒子與微生物之間的物理接觸也可改變細(xì)胞膜的性能，破壞微生物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而減少細(xì)菌在膜表面及孔洞中的粘附、生長及生物膜的形成，使得納米復(fù)合膜材料具有良好的抗生物污染性能，從而可以延長膜材料的使用壽命。然而目前銀基抗菌膜材料均存在“銀離子不可控持續(xù)釋放”的問題，其“永開釋放狀態(tài)”勢必會(huì)對水環(huán)境中的生物造成一定的毒副作用和資源浪費(fèi)。當(dāng)銀離子釋放殆盡，其抗菌特性也會(huì)大幅度降低。此外，隨著膜分離技術(shù)在食品加工、生物醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域的應(yīng)用，申請人發(fā)現(xiàn)并不是所有的行業(yè)都要做到完全無菌，相反有些無害的微生物(如益生菌等)在特定的應(yīng)用環(huán)境中是需要保留的。而傳統(tǒng)抗菌膜在使用過程中對目標(biāo)微生物沒有選擇性，這也成為限制該方法廣泛應(yīng)用的一大難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一，而提出一種酶響應(yīng)型智能抗菌膜的制備方法，包括：

2、一種抗菌膜的制備方法，包括：

3、制備形成m-sio2-sh-ag-ha復(fù)合材料；

4、將所述m-sio2-sh-ag-ha復(fù)合材料共混至膜材料中以形成所述抗菌膜。

5、本發(fā)明所稱的m-sio2全稱為mesoporous?silica，為介孔二氧化硅的英文縮寫。介孔二氧化硅由于具備大比表面積、規(guī)整可調(diào)節(jié)的孔道結(jié)構(gòu)、良好的水熱穩(wěn)定性，且可以在孔道內(nèi)完成一系列如吸附、修飾、分離等物理化學(xué)過程，是制備功能材料的理想載體。對于介孔硅基材料來說，比表面積大可應(yīng)用的表面功能化空間就會(huì)變大，材料可以結(jié)合的位點(diǎn)就越多，而通過對介孔二氧化硅表面進(jìn)行巰基化修飾，可在其內(nèi)外表面接枝-sh，進(jìn)一步對其進(jìn)行磺化處理，增加其所帶負(fù)電荷數(shù)量，利用靜電作用吸附ag+，將其牢牢固定在介孔氧化硅整個(gè)表面，并確保納米ag在孔道及表面密集、穩(wěn)定且均勻分散。同時(shí)介孔二氧化硅表面具有大量的硅羥基和硅氧烷基，這使得m-sio2-sh-ag復(fù)合材料能夠與透明質(zhì)酸鈉-兒茶酚(ha)化合物之間結(jié)合更加緊密，極大地減少銀離子的不可控釋放，提高抗菌膜的使用壽命。

6、ha為透明質(zhì)酸-兒茶酚鈉化合物，本發(fā)明中親水性ha一方面可以通過靜電作用包覆在m-sio2-sh-ag外側(cè)，形成靜電屏障，有效阻止ag+的釋放，起穩(wěn)定、保護(hù)和緩釋的作用，一方面可以增加膜表面親水性，有效抑制細(xì)菌的早期粘附。由于ha具有較高的生物相容性，且在水溶液中帶負(fù)電荷，因此m-sio2-sh-ag-ha對非靶向細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞具有較低的細(xì)胞毒性。當(dāng)目標(biāo)細(xì)菌出現(xiàn)，通過分泌透明質(zhì)酸酶將m-sio2-sh-ag-ha表面包覆的ha降解，產(chǎn)生帶正電荷的m-sio2-sh-ag+，通過靜電作用與細(xì)菌結(jié)合的同時(shí)，促使ag+的暴露和釋放，完成滅菌作用。本發(fā)明的抗菌膜可以使智能酶觸發(fā)的抗菌劑在目標(biāo)微生物出現(xiàn)時(shí)按需釋放，避免ag+不可控的持續(xù)釋放對環(huán)境造成的毒副作用和資源浪費(fèi)。

7、在一些情況下，所述制備形成m-sio2-sh-ag-ha復(fù)合材料，包括：

8、將磺化處理后的m-sio2-sh分散在水中以形成m-sio2-sh溶液，在所述m-sio2-sh溶液中加入agno3溶液混合形成第一混合液，將所述第一混合液離心洗滌后得到m-sio2-sh-ag固體；將所述m-sio2-sh-ag固體分散在水中，并加入透明質(zhì)酸鈉-兒茶酚(ha)化合物形成第二混合液，將所述第二混合液在室溫、黑暗條件下攪拌，并經(jīng)離心、洗滌及干燥后形成m-sio2-ag-ha復(fù)合材料。

9、在一些情況下，所述在所述m-sio2-sh溶液中加入agno3溶液混合形成第一混合液，包括，在所述m-sio2-sh溶液中加入agno3溶液混合并經(jīng)黑暗中磁力攪拌第一預(yù)設(shè)時(shí)間以形成所述第一混合液。

10、在一些情況下，所述透明質(zhì)酸鈉-兒茶酚(ha)化合物的制備方法包括：將透明質(zhì)酸鈉、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺(edc)和nhs(n-羥基琥珀酰亞胺)加入pbs中，攪拌后1h，補(bǔ)充多巴胺，反應(yīng)持續(xù)過夜，產(chǎn)物經(jīng)透析和凍干后制得所述透明質(zhì)酸鈉-兒茶酚(ha)化合物。

11、在一些情況下，所述巰基化修飾的介孔氧化硅m-sio2-sh的制備方法包括：在氫氧化鈉溶液中加入ctab(十六烷基三甲基溴化銨)，加熱攪拌至80℃，然后加入3ml的正硅酸四乙酯，攪拌2小時(shí)后靜置老化3小時(shí)，然后洗滌干燥；將干燥后的粉末在150ml乙醇和2ml的鹽酸中回流12小時(shí)，洗滌干燥得到所述m-sio2。將粉末m-sio2超聲分散在乙醇溶液中，加入3-巰丙基三甲氧基硅烷，在磁力攪拌器下于70℃回流12h。冷卻后用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，60℃烘干研磨。

12、在一些情況下，所述巰基化修飾的介孔二氧化硅(m-sio2-sh)磺化處理過程包括：將m-sio2-sh粉末分散在氯磺酸(clso3h，0.1mol/l)溶液中，室溫下磁力攪拌24小時(shí)。反復(fù)用乙醇及去離子水洗滌，60℃烘干研磨為粉末。

13、在一些情況下，將所述m-sio2-sh-ag-ha復(fù)合材料共混至膜材料中以形成所述抗菌膜，包括：

14、將m-sio2-sh-ag-ha復(fù)合材料加入到有機(jī)溶劑中并攪拌使其分散均勻，再加入預(yù)設(shè)量的基膜材料以形成第二混合液，將所述第二混合液置于烘箱中50-80℃加熱溶解，將加熱溶解后的第二混合液置于磁力攪拌器上攪拌過夜；將攪拌后的第二混合液放入烘箱中靜置24h后制得鑄膜液，將所述鑄膜液自然放置待其冷卻至室溫，將冷卻后的鑄膜液倒在無紡布上，用玻璃棒均勻地刮開，然后將鋪有無紡布的玻璃板浸入凝膠浴中，待其固化形成厚薄均一的膜，將所述膜持續(xù)浸泡24h使相轉(zhuǎn)化完全以制得所述抗菌膜。

15、在一些情況下，所述凝膠浴為純水、5％-10％的丙醇溶液、2％-10％的乙醇溶液中的一種或多種。

16、在一些情況下，所述基膜材料為聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯、醋酸纖維素、聚酰胺、殼聚糖中的一種或多種。

17、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本技術(shù)的技術(shù)效果至少如下：

18、對介孔硅表面進(jìn)行巰基化修飾及磺化處理，可以增強(qiáng)ag+與-sh之間的相互作用，將其牢牢固定在介孔氧化硅內(nèi)外表面，在確保納米ag在孔道及表面密集、穩(wěn)定且均勻分散的同時(shí)，有效調(diào)控介孔硅內(nèi)外表面銀離子濃度及分布。親水性ha一方面可以通過靜電作用包覆在m-sio2-sh-ag外側(cè)，形成靜電屏障，有效阻止ag+的過量釋放，起穩(wěn)定、保護(hù)和緩釋的作用，一方面可以增加膜表面親水性，有效抑制細(xì)菌的早期粘附。由于ha具有較高的生物相容性，且在水溶液中帶負(fù)電荷，因此m-sio2-sh-ag-ha對非靶向細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞具有較低的細(xì)胞毒性。當(dāng)目標(biāo)細(xì)菌出現(xiàn)，通過分泌透明質(zhì)酸酶將m-sio2-sh-ag-ha表面包覆的ha降解，產(chǎn)生帶正電荷的m-sio2-sh-ag+，通過靜電作用與細(xì)菌結(jié)合的同時(shí)，促使ag+的暴露和釋放，完成滅菌作用。ha的包覆可以使智能酶觸發(fā)的抗菌劑在目標(biāo)微生物出現(xiàn)時(shí)按需釋放，避免ag+不可控的持續(xù)釋放對環(huán)境造成的毒副作用和資源浪費(fèi)，有效延長抗菌膜的使用壽命。