CN113121872B - 一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素及其制备方法 - Google Patents

一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素及其制备方法，所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素的制备方法包括：（1）将多巴胺和聚乙烯亚胺加到Tris‑Hcl缓冲液中，得到多巴胺/聚乙烯亚胺共混液；（2）将细菌纤维素气凝胶浸泡在多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中，在室温且避光条件下震荡反应一定时间，再经清洗和冷冻干燥后，得到所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素。

Description

一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素及其 制备方法
技术领域
本发明涉及一种均匀化聚多巴胺/聚乙烯亚胺涂层修饰细菌纤维素及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术
细菌纤维素具有类细胞外基质的纳米纤维三维结构、良好的生物相容性和力学性能，是理想的组织工程支架材料之一。然而，由于细菌纤维素缺乏生物活性、抗菌性能等，细菌纤维素需要结合其他功能性材料，才能满足临床需求。目前，细菌纤维素基复合材料的制备广泛采用浸泡方法或原位复合方法，均属于物理方法。对于大分子添加剂颇为有效，因为大分子添加剂的分子链可以与细菌纤维素纤维发生缠绕，进而提高复合材料的稳定性。然而，对于功能性小分子而言，物理方法是无法固定的。由于细菌纤维素仅有羟基，Li等人(LiJ,Preparation and characterization of 2,3-dialdehyde bacterial cellulose forpotential biodegradable tissue engineering scaffolds.Materials Science&Engineering:C.2009,29(5):1635-1642.)利用高碘酸钠氧化法，在细菌纤维素表面引入羧基功能性基团。然而，氧化后的细菌纤维素的力学性能会明显下降。
贻贝仿生沉积法是近年来新兴的一类表面修饰方法，自2007年Lee等人(HaeshinLee,Mussel-Inspired Surface Chemistry for MultifunctionalCoatings.Science.2007,5847(318):426-430.)受贻贝腹足蛋白在表面粘附过程的启发，发展了一种基于多巴胺的表面化学修饰方法，自此开启了多巴胺表面修饰的大门。由于多巴胺含有邻苯二酚和氨基官能团，在氧气及弱碱性的环境下就可以实现氧化自聚粘附在不同材料的表面，且此氧化自聚过程反应条件温和、过程简单，在弱碱性溶液、常温和空气中即可进行。同时，该过程具有沉积基材的普适性，几乎可以在不同类型的基料上沉积，即使是一些难修饰的低表面能的物质(如聚四氟乙烯)该沉积过程仍可发生。Xie等人(Xie Yj，The antibacterial stability of poly(dopamine)in-situ reduction and chelationnano-Ag based on bacterial cellulose network template.Applied SurfaceScience.2019，491:383-394.)利用贻贝仿生沉积法在细菌纤维素纤维表面构建了聚多巴胺涂层，并利用氨基的还原作用，在细菌纤维素纤维表面形成了纳米银。然而，在聚多巴胺涂层的构建过程中，特别是在细菌纤维素纳米纤维表面，容易团聚，导致涂层均匀性差以及涂层不稳定等问题，为了解决上述问题，研究者利用预处理和引入催化剂等方法，但是都未能真正地解决多巴胺沉积中的核心问题。
发明内容
针对上述存在的问题和技术缺陷，本发明的目的是提供一种操作、适应性强的方法来得到均匀化改性的涂层，具体的提出了一种在细菌纤维素上共沉积聚多巴胺/聚乙烯亚胺的均匀涂层的策略。
一方面，本发明提供了一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素的制备方法，包括：
(1)将多巴胺和聚乙烯亚胺加到Tris-HCl缓冲液中，得到多巴胺/聚乙烯亚胺共混液；
(2)将细菌纤维素气凝胶浸泡在多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中，在室温(15～35℃)且避光条件下震荡反应一定时间，再经清洗和冷冻干燥后，得到所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素。本发明中，多巴胺在聚乙烯亚胺的作用下，在细菌纤维素纳米纤维表面形成一层均质的聚多巴胺/聚乙烯亚胺涂层。
在本发明中，通过引入聚乙烯亚胺，利用多巴胺的氧化自聚作用、及聚乙烯亚胺和多巴胺的迈克尔加成反应或席夫碱反应，成功地解决了较大聚集体的形成问题，保证了涂层的均匀性和厚度(约4nm)，并且缩短了沉积时间，同时还发现在细菌纤维素中纳米纤维表面得到的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层具有很好的稳定性。此外，得到的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层上携带有邻苯二酚、氨基和亚胺基等活性官能团，极大地扩展了细菌纤维素气凝胶的后功能化能力，解决了现有技术中所存在的问题。多巴胺的氧化自聚作用包括：多巴胺经氧化、氨基内环化及重排之后形成5,6-二羟基吲哚的结构，然后发生自聚合，即多巴胺的生长主要是多巴胺的低聚物之间通过非共价键的作用导致聚集体的生长。而在多巴胺的基础上引入PEI之后，由于多巴胺在聚合时会与PEI发生Michael加成反应或Schiff碱反应，防止多巴胺在聚合的过程中形成聚集体，所以多巴胺和PEI共沉积形成的涂层更加均匀，几乎看不到聚集体。同时，由于涂层之间主要是共价键的作用，所以涂层更加的稳定。
较佳的，所述Tris-HCl缓冲液的三羟甲基氨基甲烷的浓度为8～12mM，pH为8～9。
较佳的，所述多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中多巴胺的浓度为0.5～2g/L。
较佳的，所述多巴胺和聚乙烯亚胺的质量比为1:(0.5～4)，优选为1:(1～3)。
较佳的，所述震荡反应的转速为100～150转/分钟，时间为3～24h。
较佳的，所述细菌纤维素气凝胶的制备方法包括：
(1)配制培养基并置于灭菌锅中在110～130℃、0.05～0.2Mpa下高温高压灭菌30～60分钟；
(2)在无菌环境下，将菌液接种到培养基中，取已接种的培养基0.10～0.30mL/cm2在30℃条件下静态培养2～3d，得到厚度为1.0～3.0mm的细菌纤维素水凝胶薄膜；
(3)将所得细菌纤维素水凝胶薄膜先放入去离子水中煮沸清理后，再置于NaOH溶液中煮沸清理，最后经清洗和冷冻干燥，得到细菌纤维素气凝胶。采用细菌纤维素气凝胶而不是湿凝胶，是为了让多巴胺和聚乙烯亚胺分子容易地进入网络内部。而且，细菌纤维素气凝胶表面的羟基会与多巴胺的氨基形成氢键，有利于多巴胺的沉积。此时，基于多巴胺的强附着性更容易在在细菌纤维纳米纤维表面发生团聚反应。
较佳的，在去离子水中的煮沸处理的温度为50℃～80℃，时间为1～2h；在NaOH溶液中的煮沸处理的温度为50℃～80℃，时间为1～3h，所述NaOH溶液的浓度为0.4～0.6mol/L。
另一方面，本发明提供了一种根据上述方法制备的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素，包括：细菌纤维素气凝胶、以及均匀分布在细菌纤维素气凝胶中纳米纤维表面的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层。
较佳的，所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层的厚度为2nm～6nm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)该方法具有操作简单、设备简单、反应条件温和以及实验可重复性好等优点；
(2)和传统制备的聚多巴胺涂层相比，本发明得到的共沉积涂层非常均匀，在电镜下没有可见的大颗粒聚集体出现，并且沉积时间大大减少，同时得到的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层稳定性有很大的提高，酸性和碱性环境下该涂层也可以稳定的存在。
附图说明
图1为实施例1中的对照组细菌纤维素的SEM图片；
图2为实施例1中制备的对照组聚多巴胺/细菌纤维素的SEM图片；
图3为实施例1中聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料1的SEM图片；
图4为实施例2中聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料2及对照组聚多巴胺/细菌纤维素的SEM图片；
图5为实施例3中聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料3及对照组聚多巴胺/细菌纤维素的SEM图片；
图6为实施例4中聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料4及对照组聚多巴胺/细菌纤维素的SEM图片；
图7为实施例5中细菌纤维素和5种不同DA和PEI质量比的聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料的扫描电镜照片；
图8为实施例6中聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料在酸、碱溶液中处理前后的接触角(A)和在酸、碱溶液处理12h后的扫描电镜照片(b)；
图9为实施例7中细菌纤维素(BC)、聚多巴胺/细菌纤维素(PDA/BC)和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料(PDA/PEI/BC)的拉伸曲线。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
在本发明中，通过简单浸泡方法，将聚多巴胺/聚乙烯亚胺均匀地沉积在细菌纤维素纳米纤维表面。具体来说，将细菌纤维素气凝胶浸泡于多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中，通过多巴胺的氧化自聚作用、及聚多巴胺和聚乙烯亚胺的迈克尔加成反应，在细菌纤维素气凝胶的纳米纤维上得到均匀分布的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层。该方法具有操作方便，制备周期短及重复性好等优点。以下示例性地说明均匀化聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素(或称聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层改性细菌纤维素)的制备方法。
配制培养基。配置培养基并置于灭菌锅高温(115℃)、高压(0.1MPa)灭菌30～60min。
制备细菌纤维素水凝胶。在无菌环境下，将菌液接种到培养基中，取已接种的培养基0.10～0.30mL/cm2在30℃条件下静态培养2～3d，即得到厚度为1.0～3.0mm的细菌纤维素水凝胶薄膜。
制备纯净的细菌纤维素气凝胶。将细菌纤维素水凝胶薄膜放入去离子水中煮沸清理，水温为50～80℃，煮沸时间为1～2h，然后将其置于NaOH溶液中煮沸清理，并且NaOH溶液的浓度为0.4～0.6mol/L，煮沸时间为1～3h，然后一直用去离子水清洗该细菌纤维素凝胶，直到该清洗水呈中性即可。然后将得到的细菌纤维素水凝胶在-20℃下冷冻6h及以上，最后将其真空冷冻干燥48h及以上，即得到纯净的细菌纤维素气凝胶。
配制多巴胺/聚乙烯亚胺共混液。将多巴胺和聚乙烯亚胺加到Tris-HCl缓冲液中，制得多巴胺/聚乙烯亚胺共混液。作为一个配制Tris-HCl缓冲溶液的示例，包括：配制浓度为10mM的三羟甲基氨基甲烷(Tris)溶液，搅拌使其完全溶解，随后逐滴向溶液中加入1M的HCl调节pH值，至pH＝8.5为止。该多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中多巴胺的浓度可为0.5-2g/L。多巴胺和聚乙烯亚胺的质量比可为1:0.5～1:4，优选为1:1～1:3。若是多巴胺过量，则会出现涂层不均匀，颗粒感明显。若是聚乙烯亚胺过量，则会造成涂层的沉积量下降。
聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层改性细菌纤维素的制备。将细菌纤维素气凝胶简单浸泡在多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中，在室温(15～35℃)振荡避光反应一段时间(例如，转速为100～150rmp，反应时间3～24小时)后取出，再用去离子水清洗三遍及以上，最后真空冷冻干燥，即可在细菌纤维素气凝胶中纳米纤维上得到均匀化的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层。
在本发明一实施方式中，聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层改性细菌纤维素包括：细菌纤维素气凝胶、以及均匀分布在细菌纤维素气凝胶中纳米纤维表面的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层。其中，聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层的厚度可为2nm～6nm。
聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料的透射电镜测试。采用JEM-2100(JEOL，日本)进行透射电镜测试。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料1的制备，步骤如下：
S1、将去离子水、葡萄糖、蛋白胨、磷酸氢二钠、酵母粉配制成培养基，该培养基pH为4～5，并置入灭菌锅中在115℃、0.1MPa下灭菌30min，备用；
S2、在无菌环境下，将菌液接种到培养基中，菌液的菌种为木醋杆菌，在24孔板的每个孔中接种1mL已接种木醋杆菌的培养基，在30℃条件下静态培养3d，得到厚度为1.0mm的细菌纤维素水凝胶；
S3、将得到的细菌纤维素水凝胶薄膜放入去离子水中煮沸清洗，水温为70℃，煮沸时间为2h，然后将其置于NaOH溶液中煮沸清洗，并且NaOH溶液的浓度为0.5mol/L，煮沸时间为2h，然后多次用去离子水清洗该细菌纤维素凝胶，直到该清洗水呈中性即可。然后将得到的细菌纤维素水凝胶在-20℃冷冻12h，最后将其真空冷冻干燥72h，即得到纯净的细菌纤维素气凝胶；
S4、称取0.6057g三羟甲基氨基甲烷(Tris)溶解于500mL的去离子水中，随后用1M的HCl调节溶液的pH值为8.5；
S5、称取0.01g的多巴胺和0.02g聚乙烯亚胺于100mL的Tris-HCl溶液。将纯净的细菌纤维素气凝胶加入到多巴胺/聚乙烯亚胺溶液中在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；
S6、参照本实施例中S1～S5用相同浓度的多巴胺溶液但不加入聚乙烯亚胺制备多巴胺/细菌纤维素复合材料1作对照。
图1-3为聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料1及对照组的SEM图。从图中可以看出，其纯细菌纤维素(BC)纤维表面比较光滑平整。聚多巴胺/细菌纤维素复合材料1(0.1-PDA/BC)纤维表面有少量聚集物，聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料1(0.1-PDA/PEI/BC)纤维表面未见聚集物。
实施例2聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料2的制备，步骤如下：
S1、称取0.05g的多巴胺和0.1g的聚乙烯亚胺溶于100mL的Tris-HCl(pH＝8.5)溶液，将纯净的细菌纤维素气凝胶加入到多巴胺溶液中在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；
S2、参照本实施例中S1用相同浓度的多巴胺溶液但不加入聚乙烯亚胺制备多巴胺/细菌纤维素复合材料2作对照。
图4为聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料2及对照组的SEM图片。聚多巴胺/细菌纤维素复合材料2(0.5-PDA/BC)纤维表面有颗粒状的聚集物，聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料2(0.5-PDA/PEI/BC)纤维表面未见聚集物。与图1的BC的SEM图片相比，纤维直径更大，表明聚多巴胺/聚乙烯亚胺均匀分布在纤维表面。
实施例3聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料3的制备，步骤如下：
S1、称取0.1g的多巴胺和0.2g的聚乙烯亚胺溶于100mL的Tris-HCl(pH＝8.5)溶液，将纯净的细菌纤维素气凝胶加入到多巴胺溶液中在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；
S2、参照本实施例中S1用相同浓度的多巴胺溶液但不加入聚乙烯亚胺制备多巴胺/细菌纤维素复合材料3作对照。
图5为聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料3及对照组的SEM图片。从图中可以看出，聚多巴胺/细菌纤维素复合材料3(1-PDA/BC)纤维表面有大量颗粒状聚集物；聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料3(1-PDA/PEI/BC)纤维表面未见聚集物。
实施例4聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料4的制备，步骤如下：
S1、称取0.2g的多巴胺和0.4g的聚乙烯亚胺溶于100mL的Tris-HCl(pH＝8.5)溶液，将纯净的细菌纤维素气凝胶加入到多巴胺溶液中在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；
S2、参照本实施例中S1用相同浓度的多巴胺溶液但不加入聚乙烯亚胺制备多巴胺/细菌纤维素复合材料4作对照。采用扫描电镜观察微观形貌。
图6为聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料4及对照组的SEM图片。从图中可以看出，聚多巴胺/细菌纤维素复合材料4(2-PDA/BC)的纤维被大量颗粒状聚集物包裹，孔隙被填充；聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料4(2-PDA/PEI/BC)的孔隙中未见颗粒状的聚集物，聚多巴胺/聚乙烯亚胺均匀分布在纤维表面。
实施例5聚乙烯亚胺的用量对涂层均匀性的影响，步骤如下：
S1、称取0.1g的多巴胺和0.05g的聚乙烯亚胺(1:0.5)溶于100mL的Tris-HCl(pH＝8.5)溶液，将纯净的细菌纤维素气凝胶加入到多巴胺溶液中在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；
S2、用同样的方法将纯细菌纤维素气凝胶浸泡在多巴胺与聚乙烯亚胺的质量比为1:1、1:2、1:3和1:4的混合溶液中，在避光室温下反应4h(130rpm)，反应后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，最后冷冻干燥72h；得到四种不同的聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料。用扫描电镜观察。
图7为细菌纤维素和5种聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料的扫描电镜照片。从图中可以看到，多巴胺用量一定时，聚乙烯亚胺用量增多，纤维表面的粗糙度降低，涂层的均匀性升高，表明提高PEI浓度可以进一步改善聚多巴胺的均匀性。
实施例6聚多巴胺涂层和聚多巴胺/聚乙烯亚胺涂层的稳定性，步骤如下：
样品1-PDA/BC和1-PDA/PEI/BC的制备见实施例3；
S1、将得到的聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素样品浸泡在pH＝2的盐酸溶液和pH＝12的NaOH溶液中12h。浸泡后用去离子水冲洗样品三遍，随后将样品在-20℃冰箱中冷冻12h，随后冷冻干燥72h，得到聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素。用接触角测量仪测量样品的接触角以及用电镜观察样品的表面形貌。
图8中B为聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料在酸、碱溶液处理12h后的扫描电镜照片。如图所示，聚多巴胺/细菌纤维素在盐酸溶液中处理之后表面聚集体较多，而在NaOH溶液中其聚集体较少，相比于酸溶液，聚多巴胺涂层在碱溶液中不稳定，容易分解。聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素通过扫描电镜观察可见，在盐酸溶液或NaOH溶液中处理的样品表面涂层明显，表明PDA/PEI涂层在酸、碱溶液中稳定，不易分解。图8中A为聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料在酸、碱溶液中处理前后的接触角。从图中可以看出，聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素在酸和碱溶液中处理12h接触角损失的很小，而聚多巴胺/细菌纤维素在盐酸和NaOH溶液中处理12h接触角分别为61.0±1.6°和43.1±1.7°，聚多巴胺/细菌纤维素的接触角为68±1.1°。比较在酸溶液和碱溶液中处理的聚多巴胺/细菌纤维素，可见聚多巴胺/细菌纤维素在酸溶液中处理12h比在碱溶液中处理12h其接触角损失少的多，说明聚多巴胺涂层在酸溶液中比在碱溶液中稳定。
实施例7聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素的力学性能测试，步骤如下：
样品1-PDA/BC和1-PDA/PEI/BC的制备见实施例3；
S1、使用微型电磁式疲劳试验机(M-100型，天津凯尔测控试验系统有限公司，中国)对聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素的应力和应变关系进行测量。在拉伸速率为5mm/min条件下进行测试，每个样品测量5次，计算平均值及标准差。
图9为细菌纤维素、聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素复合材料的拉伸曲线。细菌纤维素的拉伸强度为0.54±0.05MPa，断裂伸长率为30.75±1.21％，相比之下，聚多巴胺/细菌纤维素和聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素的拉伸强度和断裂伸长率都有明显的提升。聚多巴胺/细菌纤维素的拉伸强度为1.03±0.05MPa，断裂伸长率为39.75±1.15％，而聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素的拉伸强度为1.34±0.09MPa，断裂伸长率为41.70±1.06％，可见，在同一浓度下，引入了聚乙烯亚胺之后，聚多巴胺/聚乙烯亚胺/细菌纤维素的拉伸强度和断裂伸长率比聚多巴胺/细菌纤维素要高。

Claims (5)

1.一种聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素的制备方法，其特征在于，
所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素包括：细菌纤维素气凝胶、以及均匀分布在细菌纤维素气凝胶中纳米纤维表面的聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层，所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层的厚度为2 nm～6 nm；
所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素的制备方法包括：
（1）将多巴胺和聚乙烯亚胺加到Tris-Hcl缓冲液中，得到多巴胺/聚乙烯亚胺共混液；所述多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中多巴胺的浓度为0.5～2 g/L；所述多巴胺和聚乙烯亚胺的质量比为1：（1～4）；
（2）将细菌纤维素气凝胶浸泡在多巴胺/聚乙烯亚胺共混液中，在室温且避光条件下震荡反应一定时间，再经清洗和冷冻干燥后，得到所述聚多巴胺/聚乙烯亚胺共沉积涂层修饰细菌纤维素；所述震荡反应的转速为100～150转/分钟，时间为3～24小时。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Tris-Hcl缓冲液的三羟甲基氨基甲烷的浓度为8～12 mM，pH为8～9。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多巴胺和聚乙烯亚胺的质量比为1：（1～3）。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述细菌纤维素气凝胶的制备方法包括：
（1）配置培养基并置于灭菌锅中在110～130 ℃、0.05～0.2Mpa下高温高压灭菌30～60分钟；
（2）在无菌环境下，将菌液接种到培养基中，取已接种的培养基0.10～0.30 mL/cm2在30℃条件下静态培养2～3天，得到厚度为1.0～3.0 mm的细菌纤维素水凝胶薄膜；
（3）将所得细菌纤维素水凝胶薄膜先放入去离子水中煮沸清理后，再置于NaOH溶液中煮沸清理，最后经清洗和冷冻干燥，得到细菌纤维素气凝胶。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在去离子水中的煮沸处理的温度为50℃～80℃，时间为1～2 小时；在NaOH溶液中的煮沸处理的温度为50℃～80℃，时间为1～3小时，所述NaOH溶液的浓度为0.4～0.6 mol/L。
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