[发明专利]一种表面有PEI膜层的基片及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基片表面修饰方法及其修饰后的产物和应用，具体涉及一种表面有PEI（超枝化聚合物二甲亚胺）膜层的基片及其制备方法和应用。

背景技术

根据现有的报道，可以有效抑制细菌感染的材料有聚阳离子、抗菌肽、抗生素、酶和纳米材料（如银、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化铜、氧化锌、硒化镉/碲化镉纳米粒子或单壁碳纳米管）等，其中，可作为抗菌性涂层的含有聚阳离子基团的聚乙烯亚胺及其衍生物，由于其具有稳定性好、无耐药性、细胞毒性小和广谱抗菌性等优势，而已被广泛修饰到不同类型的基底表面上。

根据抑制细菌感染的方法不同，抗菌性涂层主要分为缓释型和接触型这两种，传统的利用物理吸附方法制备的抗菌涂层，虽可以通过缓释途径来发挥作用，但由于其吸附力不强，容易丧失抗菌能力，相比之下，共价偶联的抗菌涂层，由于其良好的稳定性，可以在多次使用后仍保留其抗菌性能。因此，研究出长期稳定的抗菌涂层，对于解决发生在食品工业，医院或公共场所的微生物感染具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种表面有PEI膜层的基片，以使其具有较强的抗菌能力，稳定的抗菌性能。本发明的另一目的是提供上述基片的制备方法。本发明还有一目的是提供一种上述基片的用途。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种表面有PEI膜层的基片，在基片表面通过戊二醛交联有超枝化聚合物二甲亚胺膜层；所述基片为表面上含有羟基的基片，或为表面经处理后可形成羟基的基片，例如玻片；该膜层不少于一层，优选为2~5层。

基片可以为玻片、硅橡胶、氧化硅、金属。当为玻片时，常用的处理方法为：将玻片放入98%浓硫酸H₂SO₄和30%双氧水H₂O₂ (3:1，V/V)混合溶液中，室温15min，后用去离子水冲洗干净。

一种制备表面有PEI膜层的基片的方法，包括以下步骤：

（1）将基片浸入体积比为3：1的98%浓硫酸和30%双氧水混合溶液中，室温反应15min，取出，用去离子水洗净；然后将基片浸泡在体积比为1%的APTES水溶液中1h，用去离子水冲洗基片，再用N₂吹干，110℃下干燥30min，制得APTES改性的APTES-glass；

（2）将APTES-glass浸入体积比为5%的戊二醛水溶液中，室温反应2h，用去离子水洗净；再浸入体积比为1%的PEI水溶液中，室温反应2h，用去离子水洗净；再浸泡在1M NaBH₄水溶液中2h，用去离子水洗净，制得表面有单层PEI膜层的基片G1.0-PEI-glass；

（3）将G1.0-PEI-glass重复n次步骤（2）的操作，制得表面有多层PEI膜层的基片Gn-PEI-glass，其中n不小于1。

表面有PEI膜层的基片在广谱杀菌中的应用。

有益效果：与现有的抗菌性涂层相比，本发明的表面有PEI膜层的基片具有的突出优点包括：通过在基片表面通过枝状偶联完成氨基放大，制得的基片性能稳定，具有良好的广谱杀菌效果。将基片浸入到PBS缓冲溶液中，37℃培养30d，用FT-IR分析其降解率小于10%。在基片表面含一层膜层时，E. coli吸附量是5.10×10⁴个/cm²；当为5层时，E. coli吸附量增加到1.10×10⁷个/cm²。通过接触抗菌能力进行了检测，结果显示可在8min之内快速杀死吸附在基片上的代表革兰氏阴性菌的E. coli，同时对像枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌也有很好的抗菌效果。具有很好的实用性，能够产生较好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是修饰不同PEI层数基片的2700~2885cm^-1和2885~3100cm^-1处的红外吸光度图；此图用于说明-CH₂-的红外吸收峰的强度和PEI层数之间关系，图中-■-为不对称伸缩振动，-○-为对称伸缩振动；

图2是LCSM表征大肠杆菌在Gn-PEI-glass上的附着图；

图3是激光共聚焦显微镜下观察基片表面大肠杆菌的吸附量结果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。