CN111449318B - 一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括抗菌层、溶菌层和抗病毒层，所述抗病毒层包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于硝基链霉菌。所述抗菌抗病毒口罩选用来源于硝基链霉菌的氨基肽酶作为抗病毒剂，具有抗病毒性强、安全环保的特点；此外，所述抗菌抗病毒口罩具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底，有效避免了细菌和病毒二次感染。而且，所述抗菌抗病毒口罩的制备方法具有操作简单、成本低廉、易于实现、环境友好等优点。

Description

一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法
技术领域
本发明涉及日用防护品技术领域，涉及一种口罩，具体涉及一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法。
背景技术
呼吸道传染病可通过空气和飞沫等形式传播，极易引发大规模人群的集中感染，切断病原菌的传播途径是保护人群健康的有效手段。2007年美国疾病预防控制中心曾公布过临时指导方针，强烈建议人们在流感爆发时佩戴口罩。在有关细菌或病毒疫情爆发的情况下，许多国家把储备防护口罩作为非药物干预的手段来控制病毒传播。随着新型冠状病毒肺炎疫情在全世界范围内爆发，人们对防护口罩的需求量日益增加，尤其是对抗菌抗病毒口罩的强烈需求。
目前，国内外研发的几款抗病毒的口罩多是采用添加纳米银的方法制备的，如使用纳米抗菌纤维加工成无纺布制作口罩过滤材料，起到过滤和抗微生物的双重作用，对细菌真菌等微生物有强大的抑制杀灭作用。中国台湾银嘉公司研制的溅镀纳米银无纺布，已通过华南农大对“H5N1亚型禽流感病毒”抑制效果试验，效果较好，该公司已将其加工成灭病毒口罩。中国科学院理化技术研究所、军事医学科学院微生物流行病研究所等单位采用含银纳米材料技术和纳米复合技术，研发了高效安全灭病毒口罩。
然而，虽然国内外研发出一些抗菌抗病毒口罩，但依然存在一些问题，例如：(1)抗菌抗病毒时间短。在疫情爆发时期，防护口罩是一种战略资源，需求量会激增，往往会出现一罩难求的现象，使得防护口罩不得不多次或长时间使用。然而，现有口罩的抗菌抗病毒时间较短，造成在后期佩戴时间内口罩逐渐失去了抗菌抗病毒效果。例如CN2597013A公开了一种杀菌保健口罩，所述口罩含有里层与外层，在里层与外层之间设置有杀病毒层，该杀病毒层由溶菌酶的PP过滤材料制成。所述口罩虽然通过溶菌酶达到杀菌杀病毒的效果，但是受到溶菌酶活性限制，所述口罩的抗菌抗病毒时间较短。
(2)佩戴后的口罩存在二次感染的风险。现有的抗菌抗病毒口罩一般通过过滤作用，将细菌和病毒阻挡在口罩上，因此，佩戴后的口罩上往往存在大量细菌和病毒，如果保存不当或者直接触碰，就会出现细菌和病毒二次感染的风险。例如CN105688349A公开了一种防病毒口罩，所述口罩包括依次层叠的第一纺粘纤维层、熔喷纤维层、纳米纤维层和第二纺粘纤维层；所述第一纺粘纤维层和第二纺粘纤维层中纤维直径为1μm-10μm，所述熔喷纤维层中纤维直径为100nm-500nm，所述纳米纤维层中纤维直径为50nm-150nm，所述纳米纤维层的孔径为50nm-250nm。所述口罩能够过滤100nm以上的颗粒物，可以对病毒和细菌起到精细过滤的作用，但是没有将细菌和病毒杀死，佩戴后的口罩存在二次感染的风险。
综上所述，本领域技术人员亟需研究一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，使得抗菌抗病毒口罩具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底，能够有效避免细菌和病毒二次感染。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提出一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括抗菌层、溶菌层、抗病毒层，三个功能层的配合使用可以充分有效地杀死细菌和病毒，其中，所述抗病毒层选用来源于硝基链霉菌的氨基肽酶作为抗病毒剂，具有抗病毒性强、安全环保的特点；此外，所述抗菌抗病毒口罩具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底，有效避免了细菌和病毒二次感染。而且，所述抗菌抗病毒口罩的制备方法具有操作简单、成本低廉、易于实现、环境友好等优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种抗菌抗病毒口罩，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括抗菌层、溶菌层和抗病毒层，所述抗病毒层包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于硝基链霉菌。
本发明通过采用来源于硝基链霉菌的氨基肽酶作为抗病毒剂，使得在口罩使用过程中具备适宜的湿度、温度和CO2浓度来激发氨基肽酶的生物活性，而在取下或者存放口罩过程中氨基肽酶则处于休眠状态，因此大大延长了氨基肽酶的使用寿命，也延长了抗菌抗病毒性能的持久力。
本发明所述口罩由外向内依次包括三个功能层，分别为抗菌层、溶菌层、抗病毒层，从外部进入口罩的细菌和病毒，先经过抗菌层杀死大部分荚膜较薄的细菌，同时对残存细菌和病毒进行损伤，再经过溶菌层对残存细菌彻底杀灭，同时对受损病毒的蛋白质外壳进行进一步损伤，最后经过抗病毒层中的氨基肽酶对残存且受损严重的病毒进行生物活性溶解。因此，通过特定顺序下的三个功能层，可以实现优异的抗菌抗病毒性能。
作为本发明优选的技术方案，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层，所述内滤层为与皮肤接触层。
优选地，所述抗菌层包括无机抗菌剂。
优选地，所述无机抗菌剂包括纳米氧化锌、纳米二氧化钛、钨酸铋、纳米银溶胶或Ag@C核壳结构纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例是：纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合，纳米二氧化钛和钨酸铋的组合，钨酸铋和纳米银溶胶的组合，纳米银溶胶和Ag@C核壳结构纳米颗粒的组合或纳米氧化锌和Ag@C核壳结构纳米颗粒的组合等，优选为Ag@C核壳结构纳米颗粒。
优选地，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒采用如下方法进行制备，所述的制备方法包括：向葡萄糖溶液中加入硝酸银溶液并混合，然后将混合溶液转移至反应釜内，在180～220℃下反应4～8h，随后将反应产物过滤、干燥，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒。
通过本发明所述制备方法得到的Ag@C核壳结构纳米颗粒，纳米Ag处于核心且外层具有一层单原子C形成的C壳，其抗菌原理为：所述Ag@C核壳结构纳米颗粒在接触到细菌后，细菌内电解质中的氧代谢酶会夺走纳米Ag的一个电子，使核心纳米Ag原子带正电，与细菌中的硫醇基结合刺穿细胞壁与细胞膜，造成细胞死亡；而被夺走的电子通过电解质被C壳捕获，形成负价C，负价C会大规模抽取细胞膜中的磷脂分子，从而破坏细胞膜并杀死细菌；当细菌细胞死亡后，硫醇基和磷脂分子分解，被夺去的电子又会回到核心的Ag+上，使Ag@C核壳结构纳米颗粒恢复原状。因此，含有本发明所提供的方法制备得到的Ag@C核壳结构纳米颗粒的口罩具有更持久的抗菌能力，且抗菌效果更加彻底有效。
进一步优选地，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
(i)称取葡萄糖粉末，加入去离子水中配成40～60g/L的葡萄糖溶液；
(ii)向步骤(i)所得葡萄糖溶液中加入体积比为2:1～3的0.1mol/L硝酸银溶液，并持续搅拌2～5h；
(iii)将步骤(ii)所得混合溶液转移到四氟乙烯反应釜内，在180～220℃下反应4～8h；
(iv)将步骤(iii)所得反应物取出，在无水乙醇中超声分散清洗3～4h，随后过滤；
(v)将步骤(iv)所得过滤产物在60～80℃中真空恒温干燥24～48h，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒；
其中，步骤(i)所述葡萄糖溶液浓度为40～60g/L，例如40g/L、45g/L、50g/L、55g/L或60g/L等，步骤(ii)所述体积比为2:1～3，例如2:1、2:1.5、1:1、2:2.5或2:3等，所述搅拌时间为2～5h，例如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h等，步骤(iii)所述反应温度为180～220℃，例如180℃、190℃、200℃、210℃或220℃等，所述反应时间为4～8h，例如4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h等，步骤(iv)所述超声分散清洗时间为3～4h，例如3h、3.2h、3.4h、3.5h、3.7h、3.9h或4h等，步骤(v)所述真空恒温干燥温度为60～80℃，例如60℃、63℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃、77℃或80℃等，所述真空恒温干燥时间为24～48h，例如24h、30h、36h、42h或48h等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述溶菌层包括溶菌酶。
优选地，所述溶菌酶为鸡蛋清溶菌酶。
优选地，所述鸡蛋清溶菌酶采用如下方法进行制备，所述的制备方法包括：
(i’)称取新鲜鸡蛋清，加入去离子水配制50g/L的蛋清溶液，并用3mol/L的盐酸溶液调节pH值介于6～6.5之间，获得弱酸性蛋清溶液；
(ii’)采用弱酸性丙烯酸羧酸基阳离子交换树脂对步骤(i’)所得弱酸性蛋清溶液进行吸附，吸附流速为1～4V/hr；吸附期间随时检测流出液中蛋清含量，当蛋清含量低于进口浓度的10％时终止吸附；待吸附完成后，采用质量分数为8～16％的硫酸铵对交换树脂进行洗脱，洗脱流速为1～4V/hr，并收集洗脱液；
(iii’)将步骤(ii’)收集的洗脱液加入纯硫酸铵至其质量粉水到40％，随后过滤得到沉淀，用1倍去离子水稀释沉淀至稀糊状，随后装入透析袋，在3～8℃透析24～48h，随后用3mol/L盐酸调节透析清液的pH值至3～5之间，再向透析清液中缓慢加入固体氯化钠粉末，并于3～6℃下静置24～48h，离心后用0℃丙酮清洗并干燥，得到所述鸡蛋清溶菌酶。
本发明所述鸡蛋清溶菌酶一方面具备持久的细菌灭杀能力，在口罩使用过程中的湿度、温度和CO2浓度条件下具备生物活性，在取下或者存放口罩过程中则处于休眠状态；另一方面能够对细菌进行有效彻底的灭杀，尤其是针对抗菌层没能灭杀的细菌，例如具有较强较厚荚膜的细菌，所述鸡蛋清溶菌酶可以通过生物活性溶解该类细菌的外层荚膜，从而实现彻底地灭杀细菌。
优选地，所述氨基肽酶采用如下方法进行制备，所述的制备方法包括：在培养皿中培养硝基链霉菌72～96h并分离其上清液，依次加入质量分数为20～40％的硫酸铵溶液和异丙醇，得到混合液，将混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
通过采用本发明提供的氨基肽酶制备方法，能够使制备得到的氨基肽酶具有更好的生物活性和抗病毒性能，从而使得带有所述氨基肽酶的口罩具有持久的抗病毒能力，且抗病毒效果彻底有效。
进一步优选地，所述氨基肽酶的制备方法包括如下步骤：
(i”)在培养皿中培养硝基链霉菌72～96h，分离其上清液；
(ii”)向步骤(i”)所得上清液中加入质量分数为20～40％的硫酸铵溶液，在20～40℃搅拌5～8h，随后加入异丙醇继续搅拌3～4h得到混合液；
(iii”)将步骤(ii”)所得混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶；
其中，步骤(i”)所述培养时间72～96h，例如72h、78h、84h、90h或96h等，步骤(ii”)所述硫酸铵溶液质量分数为20～40％，例如20％、25％、30％、35％或40％等，所述搅拌温度为20～40℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃或40℃等，所述搅拌时间为5～8h，例如5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h等，所述继续搅拌时间为3～4h，例如3h、3.2h、3.4h、3.5h、3.7h、3.9h或4h等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述口罩由外向内依次包括三个功能层，分别为抗菌层、溶菌层、抗病毒层，所述抗菌层包括Ag@C核壳结构纳米颗粒，所述溶菌层包括鸡蛋清溶菌酶，所述抗病毒层包括氨基肽酶，在口罩使用过程中，三个功能层具有如下协同作用：从外部进入口罩的细菌，先是被Ag@C核壳结构纳米颗粒的负价碳大规模抽取细胞膜中的磷脂分子，造成细胞膜的破坏；随后溶菌层中的鸡蛋清溶菌酶快速分解细菌已遭到破坏的细胞膜，从而彻底杀死细菌；此外，鸡蛋清溶菌酶在分解细菌的过程中，会将细菌的蛋白质分解成氨基酸并进入抗病毒层，使得抗病毒层中的氨基肽酶能够在氨基酸的促进下加速对病毒外壳的分解，进而加速对病毒的灭杀。因此，所述特定顺序下的三个功能层具有高效的抗菌抗病毒性能。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述抗菌抗病毒口罩的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备抗菌层、溶菌层和抗病毒层；
(2)将步骤(1)制备的抗菌层、溶菌层和抗病毒层按照由外向内顺序复合，得到所述抗菌抗病毒口罩。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层；
(2)将步骤(1)制备的外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层按照由外向内顺序复合，得到所述抗菌抗病毒口罩。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述外滤层的制备方法包括如下步骤：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于55～65℃的饱和草酸钠水溶液5～8h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于50～55℃的饱和硫酸镁溶液3～5h，最后取出并干燥，得到所述外滤层；
其中，步骤(a1)所述饱和草酸钠水溶液温度为55～65℃，例如55℃、57℃、59℃、60℃、62℃、64℃或65℃等，所述浸没时间为5～8h，例如5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h等，步骤(a2)所述饱和硫酸镁溶液温度为50～55℃，例如50℃、51℃、52℃、53℃、54℃或55℃等，所述浸没时间为3～5h，例如3h、3.3h、3.5h、3.8h、4h、4.2h、4.5h、4.7h或5h等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述外滤层的制备方法，使得熔喷无纺布的缝隙中生成大量的草酸镁晶体。当细菌从外部进入外滤层时，草酸镁晶体会使得细菌的细胞液外流，有助于后续抗菌层对受损细菌的彻底灭杀，尤其是有助于抗菌层中Ag@C核壳结构纳米颗粒处于电解质中，促使电解质中的氧代谢酶夺走纳米Ag的一个电子，使得Ag@C核壳结构纳米颗粒抗菌机理有效进行。
优选地，步骤(1)所述内滤层的制备方法包括如下步骤：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于30～40℃的饱和小苏打水溶液1～2h；
(e2)将步骤(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3～4h，最后取出并干燥，得到所述内滤层；
其中，步骤(e1)所述饱和小苏打水溶液温度为30～40℃，例如30℃、32℃、34℃、35℃、37℃、39℃或40℃等，所述浸没时间为1～2h，例如1h、1.2h、1.4h、1.5h、1.7h、1.9h或2h等，步骤(e2)所述浸没时间为3～4h，例如3h、3.2h、3.4h、3.5h、3.7h、3.9h或4h等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述内滤层的制备方法，将水刺无纺布基底先用饱和小苏打水溶液浸泡再用浓度75％酒精浸泡，一方面可以杀菌消毒，另一方面小苏打分解出来的二氧化碳能够与酒精形成少量碳酸二乙酯，其能够稳定相邻的抗菌层中氨基肽酶的活性，从而促进氨基肽酶抗病毒的功效，将病毒彻底灭杀。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述抗菌层的制备方法包括如下步骤：
(b1)将无机抗菌剂和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.1～2.3g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层；
其中，步骤(b1)所述质量比例为1:0.5～3，例如1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等，所述饱和亚硫酸钠溶液温度为50～65℃，例如50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、63℃或65℃等，所述浸没时间为25～35min，例如25min、27min、30min、32min或35min等，所述干燥温度为80～90℃，例如80℃、82℃、84℃、85℃、87℃、89℃或90℃等，步骤(b2)所述涂覆量为1.1～2.3g/cm2，例如1.1g/cm2、1.3g/cm2、1.5g/cm2、1.6g/cm2、1.8g/cm2、2g/cm2、2.1g/cm2或2.3g/cm2等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述无机抗菌剂包括纳米氧化锌、纳米二氧化钛、钨酸铋、纳米银溶胶或Ag@C核壳结构纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例是：纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合，纳米二氧化钛和钨酸铋的组合，钨酸铋和纳米银溶胶的组合，纳米银溶胶和Ag@C核壳结构纳米颗粒的组合或纳米氧化锌和Ag@C核壳结构纳米颗粒的组合等，优选为Ag@C核壳结构纳米颗粒。
优选地，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括：向葡萄糖溶液中加入硝酸银溶液并混合，然后将混合溶液转移至反应釜内，在180～220℃下反应4～8h，随后将反应产物过滤、干燥，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒。
进一步优选地，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
(i)称取葡萄糖粉末，加入去离子水中配成40～60g/L的葡萄糖溶液；
(ii)向步骤(i)所得葡萄糖溶液中加入体积比为2:1～3的0.1mol/L硝酸银溶液，并持续搅拌2～5h；
(iii)将步骤(ii)所得混合溶液转移到四氟乙烯反应釜内，在180～220℃下反应4～8h；
(iv)将步骤(iii)所得反应物取出，在无水乙醇中超声分散清洗3～4h，随后过滤；
(v)将步骤(iv)所得过滤产物在60～80℃中真空恒温干燥24～48h，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述溶菌层的制备方法包括如下步骤：
(c1)将溶菌酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.3～2.5g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层。
其中，步骤(c1)所述质量比例为1:0.5～3，例如1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等，所述饱和亚硫酸钠溶液温度为50～65℃，例如50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、63℃或65℃等，所述浸没时间为25～35min，例如25min、27min、30min、32min或35min等，所述干燥温度为80～90℃，例如80℃、82℃、84℃、85℃、87℃、89℃或90℃等，步骤(c2)所述涂覆量为1.3～2.5g/cm2，例如1.3g/cm2、1.5g/cm2、1.7g/cm2、2g/cm2、2.2g/cm2、2.4g/cm2或2.5g/cm2等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述抗病毒层的制备方法包括如下步骤：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.9～2.4g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层。
其中，步骤(d1)所述质量比例为1:0.5～3，例如1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等，所述饱和亚硫酸钠溶液温度为50～65℃，例如50℃、52℃、55℃、58℃、60℃、63℃或65℃等，所述浸没时间为25～35min，例如25min、27min、30min、32min或35min等，所述干燥温度为80～90℃，例如80℃、82℃、84℃、85℃、87℃、89℃或90℃等，步骤(d2)所述涂覆量为1.9～2.4g/cm2，例如1.9g/cm2、2g/cm2、2.1g/cm2、2.2g/cm2、2.3g/cm2或2.4g/cm2等，但上述数值范围并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述氨基肽酶的制备方法包括：在培养皿中培养硝基链霉菌72～96h并分离其上清液，依次加入质量分数为20～40％的硫酸铵溶液和异丙醇，得到混合液，将混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
进一步优选地，所述氨基肽酶的制备方法包括如下步骤：
(i”)在培养皿中培养硝基链霉菌72～96h，分离其上清液；
(ii”)向步骤(i”)所得上清液中加入质量分数为20～40％的硫酸铵溶液，在20～40℃搅拌5～8h，随后加入异丙醇继续搅拌3～4h得到混合液；
(iii”)将步骤(ii”)所得混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
在本发明所述抗菌层、溶菌层、抗病毒层的制备方法中，将所述竹炭纤维无纺布基底浸没处理后进行真空烘干，可以实现竹炭纤维无纺布基底的表面活化作用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)包括：将步骤(1)所述材料裁剪成预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线和弹性耳挂，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备所述外滤层、所述抗菌层、所述溶菌层、所述抗病毒层和所述内滤层，具体如下：
所述外滤层的制备方法包括如下步骤：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于55～65℃的饱和草酸钠水溶液5～8h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于50～55℃的饱和硫酸镁溶液3～5h，最后取出并干燥，得到所述外滤层；
所述抗菌层的制备方法包括如下步骤：
(b1)将无机抗菌剂和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.1～2.3g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层；
所述溶菌层的制备方法包括如下步骤：
(c1)将溶菌酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.3～2.5g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层；
所述抗病毒层的制备方法包括如下步骤：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.9～2.4g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层；
所述内滤层的制备方法包括如下步骤：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于30～40℃的饱和小苏打水溶液1～2h；
(e2)将(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3～4h，最后取出并干燥，得到所述内滤层；
(2)将步骤(1)所述材料裁剪成预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线和弹性耳挂，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括三个功能层，分别为抗菌层、溶菌层、抗病毒层，其中所述抗病毒层选用来源于硝基链霉菌的氨基肽酶作为抗病毒剂，所述口罩具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底，经过168h后杀菌率可以达到95％以上，效果最佳时可以达到99％以上，经过168h后杀病毒率可以达到90％以上，效果最佳时可以达到99％以上，有效避免了细菌和病毒二次感染；
(2)本发明所述抗菌抗病毒口罩采用氨基肽酶作为抗病毒剂，具有抗病毒性强、安全环保的特点；
(3)本发明所述抗菌抗病毒口罩的制备方法具有操作简单、成本低廉、易于实现、环境友好等优点，尤其是制备得到的氨基肽酶具有纯度较高、活性较好的特点。
附图说明
图1是本发明实施例1所述抗菌抗病毒口罩的结构示意图；
其中，1-外滤层，2-抗菌层，3-溶菌层，4-抗病毒层，5-内滤层，6-弹性耳挂，7-鼻梁线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种抗菌抗病毒口罩，如图1所示，由外向内依次包括外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，所述内滤层5为与皮肤接触层，所述抗病毒层4包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于市售硝基链霉菌(北京百欧博伟生物技术有限公司ATCC23385)，所述抗菌层2包括Ag@C核壳结构纳米颗粒，所述溶菌层3包括鸡蛋清溶菌酶；
其中，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
(i)称取葡萄糖粉末，加入去离子水中配成40g/L的葡萄糖溶液；
(ii)向步骤(i)所得葡萄糖溶液中加入体积比为2:1的0.1mol/L硝酸银溶液，并持续搅拌2h；
(iii)将步骤(ii)所得混合溶液转移到四氟乙烯反应釜内，在180℃下反应8h；
(iv)将步骤(iii)所得反应物取出，在无水乙醇中超声分散清洗3h，随后过滤；
(v)将步骤(iv)所得过滤产物在60℃中真空恒温干燥48h，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒；
所述鸡蛋清溶菌酶的制备方法包括如下步骤：
(i’)称取新鲜鸡蛋清，加入去离子水配制50g/L的蛋清溶液，并用3mol/L的盐酸溶液调节pH值介于6之间，获得弱酸性蛋清溶液；
(ii’)采用弱酸性丙烯酸羧酸基阳离子交换树脂对步骤(i’)所得弱酸性蛋清溶液进行吸附，吸附流速为1V/hr；吸附期间随时检测流出液中蛋清含量，当蛋清含量低于进口浓度的10％时终止吸附；待吸附完成后，采用质量分数为8％的硫酸铵对交换树脂进行洗脱，洗脱流速为1V/hr，并收集洗脱液；
(iii’)将步骤(ii’)收集的洗脱液加入纯硫酸铵至其质量粉水到40％，随后过滤得到沉淀，用1倍去离子水稀释沉淀至稀糊状，随后装入透析袋，在3℃透析24h，随后用3mol/L盐酸调节透析清液的pH值至3，再向透析清液中缓慢加入固体氯化钠粉末，并于3℃下静置24h，离心后用0℃丙酮清洗并干燥，得到所述鸡蛋清溶菌酶；
所述氨基肽酶的制备方法包括如下步骤：
(i”)在培养皿中培养硝基链霉菌72h，分离其上清液；
(ii”)向步骤(i”)所得上清液中加入质量分数为20％的硫酸铵溶液，在20℃搅拌5h，随后加入异丙醇继续搅拌3h得到混合液；
(iii”)将步骤(ii”)所得混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
所述抗菌抗病毒口罩的制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，具体如下：
外滤层1的制备方法：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于55℃的饱和草酸钠水溶液8h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于50℃的饱和硫酸镁溶液5h，最后取出并干燥，得到所述外滤层1；
抗菌层2的制备方法：
(b1)将Ag@C核壳结构纳米颗粒和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50℃的饱和亚硫酸钠溶液中35min，然后取出并在80℃下真空烘干；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.5g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层2；
溶菌层3的制备方法：
(c1)将鸡蛋清溶菌酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50℃的饱和亚硫酸钠溶液中35min，然后取出并在80℃下真空烘干；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为2g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层3；
抗病毒层4的制备方法：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50℃的饱和亚硫酸钠溶液中35min，然后取出并在80℃下真空烘干；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为2.2g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层4；
内滤层5的制备方法：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于30℃的饱和小苏打水溶液1h；
(e2)将步骤(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3h，最后取出并干燥，得到所述内滤层5；
(2)将步骤(1)所述材料裁剪成110cm×75cm的预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线7和弹性耳挂6，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
实施例2
本实施例提供了一种抗菌抗病毒口罩，由外向内依次包括外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，所述内滤层5为与皮肤接触层，所述抗病毒层4包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于市售硝基链霉菌(北京百欧博伟生物技术有限公司ATCC 23385)，所述抗菌层2包括Ag@C核壳结构纳米颗粒，所述溶菌层3包括鸡蛋清溶菌酶；
其中，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
(i)称取葡萄糖粉末，加入去离子水中配成50g/L的葡萄糖溶液；
(ii)向步骤(i)所得葡萄糖溶液中加入体积比为1:1的0.1mol/L硝酸银溶液，并持续搅拌4h；
(iii)将步骤(ii)所得混合溶液转移到四氟乙烯反应釜内，在200℃下反应6h；
(iv)将步骤(iii)所得反应物取出，在无水乙醇中超声分散清洗3.5h，随后过滤；
(v)将步骤(iv)所得过滤产物在70℃中真空恒温干燥35h，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒；
所述鸡蛋清溶菌酶的制备方法包括如下步骤：
(i’)称取新鲜鸡蛋清，加入去离子水配制50g/L的蛋清溶液，并用3mol/L的盐酸溶液调节pH值介于6.2之间，获得弱酸性蛋清溶液；
(ii’)采用弱酸性丙烯酸羧酸基阳离子交换树脂对步骤(i’)所得弱酸性蛋清溶液进行吸附，吸附流速为2V/hr；吸附期间随时检测流出液中蛋清含量，当蛋清含量低于进口浓度的10％时终止吸附；待吸附完成后，采用质量分数为10％的硫酸铵对交换树脂进行洗脱，洗脱流速为2V/hr，并收集洗脱液；
(iii’)将步骤(ii’)收集的洗脱液加入纯硫酸铵至其质量粉水到40％，随后过滤得到沉淀，用1倍去离子水稀释沉淀至稀糊状，随后装入透析袋，在5℃透析35h，随后用3mol/L盐酸调节透析清液的pH值至4，再向透析清液中缓慢加入固体氯化钠粉末，并于5℃下静置35h，离心后用0℃丙酮清洗并干燥，得到所述鸡蛋清溶菌酶；
所述氨基肽酶的制备方法包括如下步骤：
(i”)在培养皿中培养硝基链霉菌80h，分离其上清液；
(ii”)向步骤(i”)所得上清液中加入质量分数为30％的硫酸铵溶液，在30℃搅拌6h，随后加入异丙醇继续搅拌3.5h得到混合液；
(iii”)将步骤(ii”)所得混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
所述抗菌抗病毒口罩的制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，具体如下：
外滤层1的制备方法：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于60℃的饱和草酸钠水溶液7h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于52℃的饱和硫酸镁溶液4h，最后取出并干燥，得到所述外滤层1；
抗菌层2的制备方法：
(b1)将Ag@C核壳结构纳米颗粒和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于55℃的饱和亚硫酸钠溶液中30min，然后取出并在85℃下真空烘干；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.1g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层2；
溶菌层3的制备方法：
(c1)将鸡蛋清溶菌酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于60℃的饱和亚硫酸钠溶液中30min，然后取出并在70℃下真空烘干；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.3g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层3；
抗病毒层4的制备方法：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于55℃的饱和亚硫酸钠溶液中30min，然后取出并在85℃下真空烘干；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.9g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层4；
内滤层5的制备方法：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于35℃的饱和小苏打水溶液1.5h；
(e2)将步骤(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3.5h，最后取出并干燥，得到所述内滤层5；
(2)将步骤(1)所述材料裁剪成115cm×80cm的预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线7和弹性耳挂6，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
实施例3
本实施例提供了一种抗菌抗病毒口罩，由外向内依次包括外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，所述内滤层5为与皮肤接触层，所述抗病毒层4包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于市售硝基链霉菌(北京百欧博伟生物技术有限公司ATCC 23385)，所述抗菌层2包括Ag@C核壳结构纳米颗粒，所述溶菌层3包括鸡蛋清溶菌酶；
其中，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：
(i)称取葡萄糖粉末，加入去离子水中配成60g/L的葡萄糖溶液；
(ii)向步骤(i)所得葡萄糖溶液中加入体积比为2:3的0.1mol/L硝酸银溶液，并持续搅拌5h；
(iii)将步骤(ii)所得混合溶液转移到四氟乙烯反应釜内，在220℃下反应8h；
(iv)将步骤(iii)所得反应物取出，在无水乙醇中超声分散清洗4h，随后过滤；
(v)将步骤(iv)所得过滤产物在80℃中真空恒温干燥24h，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒；
所述鸡蛋清溶菌酶的制备方法包括如下步骤：
(i’)称取新鲜鸡蛋清，加入去离子水配制50g/L的蛋清溶液，并用3mol/L的盐酸溶液调节pH值介于6.5之间，获得弱酸性蛋清溶液；
(ii’)采用弱酸性丙烯酸羧酸基阳离子交换树脂对步骤(i’)所得弱酸性蛋清溶液进行吸附，吸附流速为4V/hr；吸附期间随时检测流出液中蛋清含量，当蛋清含量低于进口浓度的10％时终止吸附；待吸附完成后，采用质量分数为16％的硫酸铵对交换树脂进行洗脱，洗脱流速为4V/hr，并收集洗脱液；
(iii’)将步骤(ii’)收集的洗脱液加入纯硫酸铵至其质量粉水到40％，随后过滤得到沉淀，用1倍去离子水稀释沉淀至稀糊状，随后装入透析袋，在8℃透析24h，随后用3mol/L盐酸调节透析清液的pH值至5，再向透析清液中缓慢加入固体氯化钠粉末，并于6℃下静置24h，离心后用0℃丙酮清洗并干燥，得到所述鸡蛋清溶菌酶；
所述氨基肽酶的制备方法包括如下步骤：
(i”)在培养皿中培养硝基链霉菌96h，分离其上清液；
(ii”)向步骤(i”)所得上清液中加入质量分数为40％的硫酸铵溶液，在40℃搅拌5h，随后加入异丙醇继续搅拌4h得到混合液；
(iii”)将步骤(ii”)所得混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
所述抗菌抗病毒口罩的制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层1、抗菌层2、溶菌层3、抗病毒层4和内滤层5，具体如下：
外滤层1的制备方法：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于65℃的饱和草酸钠水溶液5h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于55℃的饱和硫酸镁溶液3h，最后取出并干燥，得到所述外滤层1；
抗菌层2的制备方法：
(b1)将Ag@C核壳结构纳米颗粒和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25min，然后取出并在90℃下真空烘干；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为2.3g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层2；
溶菌层3的制备方法：
(c1)将鸡蛋清溶菌酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25min，然后取出并在90℃下真空烘干；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为2.5g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层3；
抗病毒层4的制备方法：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:1进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25min，然后取出并在90℃下真空烘干；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为2.4g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层4；
内滤层5的制备方法：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于40℃的饱和小苏打水溶液1h；
(e2)将步骤(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中4h，最后取出并干燥，得到所述内滤层5；
(2)将步骤(1)所述材料裁剪成125cm×85cm的预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线7和弹性耳挂6，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
实施例4
本实施例提供了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，除了将制备的Ag@C核壳结构纳米颗粒替换为市售纳米二氧化钛(日本石原公司Tipaque A-100锐钛)，其他条件和实施例3完全相同。
实施例5
本实施例提供了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，除了将制备的鸡蛋清溶菌酶替换为市售酰胺酶(上海恒斐生物科技有限公司货号L140816)，其他条件和实施例3完全相同。
对比例1
本对比例提供了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，除了将所述抗病毒层4中的氨基肽酶替换为市售羧肽酶(北京凯瑞基生物科技有限公司货号89420)，其他条件和实施例3完全相同。
对比例2
本对比例提供了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，除了将口罩功能层顺序更改为“由外向内依次包括外滤层1、抗病毒层4、抗菌层2、溶菌层3和内滤层5，所述内滤层5为与皮肤接触层”，其他条件和实施例3完全相同。
对比例3
本对比例提供了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，除了将溶菌层3去掉，其他条件和实施例3完全相同。
将上述实施例和对比例所述抗菌抗病毒口罩进行抗菌耐久性能、抗病毒耐久性能的相关测试，其中，将耐久性能试验中的100h延长至168h，以充分验证口罩的抗菌抗病毒耐久性能，具体如下：
按照国标GB/T 21866-2008《抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》公开的测定法，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种，进行抗菌耐久性能测试；
按照ISO 18184:2014(E)《纺织品抗病毒性能测试方法》公开的测试方法，以H1N1和H3N2作为测试病毒，进行抗病毒耐久性能测试；
有关抗菌耐久性能、抗病毒耐久性能的具体测试结果见表1。
表1
Figure GDA0002522884630000241
Figure GDA0002522884630000251
由表1可知如下几点：
(1)对比实施例1-5和对比例1-3可以看出，所述实施例采用本发明所述抗菌抗病毒口罩，经过168h后杀菌率可以达到95％以上，效果最佳时可以达到99％以上，经过168h后杀病毒率可以达到90％以上，效果最佳时可以达到99％以上，具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底；
(2)对比实施例3和实施例4可以看出，相比市售的无机抗菌剂纳米二氧化钛，采用本发明所述制备方法得到的Ag@C核壳结构纳米颗粒，口罩的杀菌效果更优异；
(3)对比实施例3和实施例5可以看出，相比市售的酰胺酶，采用鸡蛋清溶菌酶作为溶菌层的功能成分，口罩的杀菌效果更优异；
(4)对比实施例3和对比例1可以看出，采用市售的羧肽酶作为抗病毒剂，口罩的杀菌率虽然可以达到95％以上，但是杀病毒能力大大降低，杀病毒率最高仅为82.7％，说明氨基肽酶对病毒的灭杀效果更优；
(5)对比实施例3和对比例2可以看出，将口罩中的功能层顺序进行改变，使得杀菌率和杀病毒率均大幅度降低，说明特定顺序的功能层之间具有协同促进作用；
(6)对比实施例3和对比例3可以看出，将口罩中的溶菌层去掉，既无法将来自抗菌层的细菌彻底灭杀，又无法保证抗病毒层中的氨基肽酶发挥抗病毒作用，造成了口罩抗菌抗病毒性能的大大下降，说明口罩的三个功能层缺一不可；
综上，本发明所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括三个功能层，分别为抗菌层、溶菌层、抗病毒层，所述口罩具有持久的抗菌抗病毒能力，且抗菌抗病毒效果更彻底，经过168h后杀菌率可以达到95％以上，效果最佳时可以达到99％以上，经过168h后杀病毒率可以达到90％以上，效果最佳时可以达到99％以上，有效避免了细菌和病毒二次感染；采用氨基肽酶作为抗病毒剂，具有抗病毒性强、安全环保的特点；而且，制备方法具有操作简单、成本低廉、易于实现、环境友好等优点，尤其是制备得到的氨基肽酶具有纯度较高、活性较好的特点。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (15)

1.一种抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括抗菌层、溶菌层和抗病毒层，所述抗病毒层包括氨基肽酶，所述氨基肽酶来源于硝基链霉菌；所述抗菌层包括无机抗菌剂，所述无机抗菌剂包括纳米氧化锌、纳米二氧化钛、钨酸铋、纳米银溶胶或Ag@C核壳结构纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合；所述溶菌层包括溶菌酶。
2.根据权利要求1所述的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述抗菌抗病毒口罩由外向内依次包括外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层，所述内滤层为与皮肤接触层。
3.根据权利要求1所述的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述无机抗菌剂为Ag@C核壳结构纳米颗粒。
4.根据权利要求1所述的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述Ag@C核壳结构纳米颗粒采用如下方法进行制备，所述的制备方法包括：向葡萄糖溶液中加入硝酸银溶液并混合，然后将混合溶液转移至反应釜内，在180～220℃下反应4～8h，随后将反应产物过滤、干燥，得到所述Ag@C核壳结构纳米颗粒。
5.根据权利要求1所述的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述溶菌酶为鸡蛋清溶菌酶。
6.根据权利要求1所述的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述氨基肽酶采用如下方法进行制备，所述的制备方法包括：在培养皿中培养硝基链霉菌72～96h并分离其上清液，依次加入质量分数为20～40％的硫酸铵溶液和异丙醇，得到混合液，将混合液离心分离得到离心清液，随后进行快速蛋白质液相层析并干燥，得到所述氨基肽酶。
7.一种权利要求1-6任一项所述抗菌抗病毒口罩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备抗菌层、溶菌层和抗病毒层；
(2)将步骤(1)制备的抗菌层、溶菌层和抗病毒层按照由外向内顺序复合，得到所述抗菌抗病毒口罩。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层；
(2)将步骤(1)制备的外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层按照由外向内顺序复合，得到所述抗菌抗病毒口罩。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述外滤层的制备方法包括如下步骤：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于55～65℃的饱和草酸钠水溶液5～8h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于50～55℃的饱和硫酸镁溶液3～5h，最后取出并干燥，得到所述外滤层。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述内滤层的制备方法包括如下步骤：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于30～40℃的饱和小苏打水溶液1～2h；
(e2)将步骤(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3～4h，最后取出并干燥，得到所述内滤层。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述抗菌层的制备方法包括如下步骤：
(b1)将无机抗菌剂和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.1～2.3g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层。
12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶菌层的制备方法包括如下步骤：
(c1)将溶菌酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.3～2.5g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层。
13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述抗病毒层的制备方法包括如下步骤：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.9～2.4g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层。
14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：将步骤(1)制备的材料裁剪成预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线和弹性耳挂，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
15.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别制备外滤层、抗菌层、溶菌层、抗病毒层和内滤层，具体如下：
所述外滤层的制备方法包括如下步骤：
(a1)将熔喷无纺布基底浸没于55～65℃的饱和草酸钠水溶液5～8h；
(a2)将(a1)得到的熔喷无纺布基底浸没于50～55℃的饱和硫酸镁溶液3～5h，最后取出并干燥，得到所述外滤层；
所述抗菌层的制备方法包括如下步骤：
(b1)将无机抗菌剂和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(b2)将步骤(b1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.1～2.3g/cm2，然后干燥，得到所述抗菌层；
所述溶菌层的制备方法包括如下步骤：
(c1)将溶菌酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(c2)将步骤(c1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.3～2.5g/cm2，然后干燥，得到所述溶菌层；
所述抗病毒层的制备方法包括如下步骤：
(d1)将所述氨基肽酶和去离子水按照质量比例1:0.5～3进行混合，调至成糊状；将竹炭纤维无纺布基底浸没于50～65℃的饱和亚硫酸钠溶液中25～35min，然后取出并在80～90℃下干燥；
(d2)将步骤(d1)所得糊状混合物涂覆在所得竹炭纤维无纺布基底的上下两面，涂覆量为1.9～2.4g/cm2，然后干燥，得到所述抗病毒层；
所述内滤层的制备方法包括如下步骤：
(e1)将水刺无纺布基底浸没于30～40℃的饱和小苏打水溶液1～2h；
(e2)将(e1)得到的水刺无纺布基底浸没于浓度75％的酒精溶液中3～4h，最后取出并干燥，得到所述内滤层；
(2)将步骤(1)制备的材料裁剪成预设尺寸，按照由外向内顺序叠加起来，在相应位置加上鼻梁线和弹性耳挂，然后进行热合定型，得到所述抗菌抗病毒口罩。
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