本发明属于医用高分子
技术领域：
，具体涉及一种抗菌医用淀粉基复合膜及其制备方法。
背景技术：
：目前常见的医用高分子膜主要有聚乳酸类、纤维素、醋酸纤维素、丙烯酸类聚合物、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃等。高分子膜尤其是天然高分子膜，由于其良好的可降解性在医学领域应用越来越广泛。我国淀粉资源丰富，价格低廉，并且淀粉成膜性佳，因此淀粉基膜常用于食品类包装膜，然而在医用膜领域的应用较少。淀粉虽然具有良好的成膜性、可降解性且环境友好，但是其成膜后强度和韧性较差，同时易发霉，抗菌性较弱，限制了其在应用范围。羟基磷灰石是动物骨骼与牙齿的主要无机成分，具有良好的生物相容性，其分子结构中的羟基能与蛋白质发生作用对其进行有效屏蔽，并且纳米羟基磷灰石还能对复合材料的综合力学性能进行改善。本发明结合淀粉和羟基磷灰石而制备出一种综合性能优异的淀粉基复合膜，以期改善传统的淀粉膜自身的诸多不足，扩宽其在医用膜领域的应用。技术实现要素：为此，本发明提供一种抗菌医用淀粉基复合膜及其制备方法，以解决现有技术中至少一种技术问题。为此，本发明提供一种抗菌医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉52-70份、环糊精18-30份、纳米羟基磷灰石2-7份、改性微晶纤维素2-6份、325目氟金云母粉1-3份、天冬氨酸铜盐1.5-4份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物4-9份、磷酸钠1-5份、ε-聚赖氨酸2-6份、槲皮素-3-鼠李糖苷0.8-4份、麝香草酚2-8份、马齿苋酒精提取物4-10份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.2-1.3份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠0.4-1.5份、聚乙二醇3-9份。根据本发明的一个实施方式，其中，所述改性微晶纤维素的制备步骤为：将微晶纤维素与水、异丙醇以1:10:2的质量比混合，在200W功率下超声分散3小时，过滤；然后将过滤后的微晶纤维素与棕榈酸、聚乙二醇混合，在60-80℃搅拌混合30-60分钟，冷却，洗净干燥，即得改性微晶纤维素。根据本发明的一个实施方式，其中，所述环糊精为β-环糊精、羟丙基-β-环糊精或磷酸基-β-环糊精。根据本发明的一个实施方式，其中，所述淀粉为蜡质玉米淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉和氧化淀粉中的一种或几种。根据本发明的一个实施方式，其中，由以下重量份的组分制备而成：淀粉54-67份、环糊精19-27份、纳米羟基磷灰石2.5-6.3份、改性微晶纤维素2.2-5.6份、325目氟金云母粉1.4-2.8份、天冬氨酸铜盐1.7-3.6份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物4.3-8.6份、磷酸钠1.5-4.7份、ε-聚赖氨酸2.3-5.6份、槲皮素-3-鼠李糖苷0.9-3.7份、麝香草酚2.4-7份、马齿苋酒精提取物4.8-9.6份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.5-0.9份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠0.6-1.2份、聚乙二醇3.5-8份。为此，本发明提供一种抗菌医用淀粉基复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将改性微晶纤维素置于水中，在60-80℃下搅拌混合10-30分钟，然后加入天冬氨酸铜盐和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，在40-55℃下搅拌20-50分钟；（2）加入淀粉、环糊精、ε-聚赖氨酸、槲皮素-3-鼠李糖苷和聚乙二醇，在40-55℃下搅拌15-30分钟；（3）随后加入磷酸钠、纳米羟基磷灰石和325目氟金云母粉，在40-55℃下搅拌15-30分钟；（4）再加入N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵-亚硫酸氢钠，搅拌均匀，升温至65-90℃，搅拌2-6小时，反应结束后，减压抽滤并干燥，得到固体物；（5）将上述固体物置于吹膜机上，吹制成膜；（6）将麝香草酚加入5-10倍重量份的酒精中，然后加入马齿苋酒精提取物，搅拌均匀后，得到混合液，随后将混合液喷洒在步骤（5）制备的膜的表面，红外干燥即得。根据本发明的一个实施方式，其中，所述吹膜机中各区的温度为：一区120℃，二区138℃，三区152℃，机头145℃。本发明的有益效果为：本发明以淀粉作为基础，结合了纳米羟基磷灰石、氟金云母粉以及改性微晶纤维素等成分的特性所制备的淀粉基复合膜具有良好的力学性能和抗菌性，其断裂伸长率达84.5%以上，拉伸强度达31.2MPa以上，并且其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均高达94%以上，抗菌性显著提高，改善了传统的淀粉膜自身的诸多不足，可扩宽其在医用膜领域的应用。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1一种抗菌医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉52份、环糊精18份、纳米羟基磷灰石2份、改性微晶纤维素2份、325目氟金云母粉1份、天冬氨酸铜盐1.5份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物4份、磷酸钠1份、ε-聚赖氨酸2份、槲皮素-3-鼠李糖苷0.8份、麝香草酚2份、马齿苋酒精提取物4份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.2份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠0.4份、聚乙二醇3份；所述环糊精为β-环糊精；所述淀粉为蜡质玉米淀粉。所述改性微晶纤维素的制备步骤为：将微晶纤维素与水、异丙醇以1:10:2的质量比混合，在200W功率下超声分散3小时，过滤；然后将过滤后的微晶纤维素与棕榈酸、聚乙二醇混合，在60℃搅拌混合30分钟，冷却，洗净干燥，即得改性微晶纤维素。一种抗菌医用淀粉基复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将改性微晶纤维素置于水中，在60℃下搅拌混合10分钟，然后加入天冬氨酸铜盐和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，在40℃下搅拌20分钟；（2）加入淀粉、环糊精、ε-聚赖氨酸、槲皮素-3-鼠李糖苷和聚乙二醇，在40℃下搅拌15分钟；（3）随后加入磷酸钠、纳米羟基磷灰石和325目氟金云母粉，在40℃下搅拌15分钟；（4）再加入N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵-亚硫酸氢钠，搅拌均匀，升温至65℃，搅拌2小时，反应结束后，减压抽滤并干燥，得到固体物；（5）将上述固体物置于吹膜机上吹制成膜，其所述吹膜机中各区的温度为：一区120℃，二区138℃，三区152℃，机头145℃；（6）将麝香草酚加入5倍重量份的酒精中，然后加入马齿苋酒精提取物，搅拌均匀后，得到混合液，随后将混合液喷洒在步骤（5）制备的膜的表面，红外干燥即得。实施例2一种抗菌医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉70份、环糊精30份、纳米羟基磷灰石7份、改性微晶纤维素6份、325目氟金云母粉3份、天冬氨酸铜盐4份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物9份、磷酸钠5份、ε-聚赖氨酸6份、槲皮素-3-鼠李糖苷4份、麝香草酚8份、马齿苋酒精提取物10份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺1.3份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠1.5份、聚乙二醇9份；所述环糊精为羟丙基-β-环糊精。所述淀粉为重量比为3:2的磷酸酯淀粉和醋酸酯淀粉。所述改性微晶纤维素的制备步骤为：将微晶纤维素与水、异丙醇以1:10:2的质量比混合，在200W功率下超声分散3小时，过滤；然后将过滤后的微晶纤维素与棕榈酸、聚乙二醇混合，在75℃搅拌混合45分钟，冷却，洗净干燥，即得改性微晶纤维素。一种抗菌医用淀粉基复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将改性微晶纤维素置于水中，在70℃下搅拌混合18分钟，然后加入天冬氨酸铜盐和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，在48℃下搅拌40分钟；（2）加入淀粉、环糊精、ε-聚赖氨酸、槲皮素-3-鼠李糖苷和聚乙二醇，在48℃下搅拌25分钟；（3）随后加入磷酸钠、纳米羟基磷灰石和325目氟金云母粉，在45℃下搅拌25分钟；（4）再加入N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵-亚硫酸氢钠，搅拌均匀，升温至70℃，搅拌5小时，反应结束后，减压抽滤并干燥，得到固体物；（5）将上述固体物置于吹膜机上吹制成膜，其所述吹膜机中各区的温度为：一区120℃，二区138℃，三区152℃，机头145℃；（6）将麝香草酚加入8倍重量份的酒精中，然后加入马齿苋酒精提取物，搅拌均匀后，得到混合液，随后将混合液喷洒在步骤（5）制备的膜的表面，红外干燥即得。实施例3一种抗菌医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉54份、环糊精19份、纳米羟基磷灰石2.5份、改性微晶纤维素2.2份、325目氟金云母粉1.4份、天冬氨酸铜盐1.7份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物4.3份、磷酸钠1.5份、ε-聚赖氨酸2.3份、槲皮素-3-鼠李糖苷0.9份、麝香草酚2.4份、马齿苋酒精提取物4.8份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.5份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠0.6份、聚乙二醇3.5份；所述环糊精为磷酸基-β-环糊精。所述淀粉为质量比为1:1:2的蜡质玉米淀粉、醋酸酯淀粉和氧化淀粉。所述改性微晶纤维素的制备步骤为：将微晶纤维素与水、异丙醇以1:10:2的质量比混合，在200W功率下超声分散3小时，过滤；然后将过滤后的微晶纤维素与棕榈酸、聚乙二醇混合，在70℃搅拌混合45分钟，冷却，洗净干燥，即得改性微晶纤维素。一种抗菌医用淀粉基复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将改性微晶纤维素置于水中，在68℃下搅拌混合25分钟，然后加入天冬氨酸铜盐和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，在48℃下搅拌40分钟；（2）加入淀粉、环糊精、ε-聚赖氨酸、槲皮素-3-鼠李糖苷和聚乙二醇，在48℃下搅拌22分钟；（3）随后加入磷酸钠、纳米羟基磷灰石和325目氟金云母粉，在48℃下搅拌18分钟；（4）再加入N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵-亚硫酸氢钠，搅拌均匀，升温至78℃，搅拌5小时，反应结束后，减压抽滤并干燥，得到固体物；（5）将上述固体物置于吹膜机上吹制成膜，其所述吹膜机中各区的温度为：一区120℃，二区138℃，三区152℃，机头145℃；（6）将麝香草酚加入8倍重量份的酒精中，然后加入马齿苋酒精提取物，搅拌均匀后，得到混合液，随后将混合液喷洒在步骤（5）制备的膜的表面，红外干燥即得。实施例4一种抗菌医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉67份、环糊精27份、纳米羟基磷灰石6.3份、改性微晶纤维素5.6份、325目氟金云母粉2.8份、天冬氨酸铜盐3.6份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物8.6份、磷酸钠4.7份、ε-聚赖氨酸5.6份、槲皮素-3-鼠李糖苷3.7份、麝香草酚7份、马齿苋酒精提取物9.6份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺0.9份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠1.2份、聚乙二醇8份；所述环糊精为羟丙基-β-环糊精。所述淀粉为质量比为2:1的磷酸酯淀粉和氧化淀粉。所述改性微晶纤维素的制备步骤为：将微晶纤维素与水、异丙醇以1:10:2的质量比混合，在200W功率下超声分散3小时，过滤；然后将过滤后的微晶纤维素与棕榈酸、聚乙二醇混合，在75℃搅拌混合50分钟，冷却，洗净干燥，即得改性微晶纤维素。一种抗菌医用淀粉基复合膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将改性微晶纤维素置于水中，在70℃下搅拌混合28分钟，然后加入天冬氨酸铜盐和聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物，在50℃下搅拌4分钟；（2）加入淀粉、环糊精、ε-聚赖氨酸、槲皮素-3-鼠李糖苷和聚乙二醇，在52℃下搅拌25分钟；（3）随后加入磷酸钠、纳米羟基磷灰石和325目氟金云母粉，在48℃下搅拌25分钟；（4）再加入N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵-亚硫酸氢钠，搅拌均匀，升温至80℃，搅拌4小时，反应结束后，减压抽滤并干燥，得到固体物；（5）将上述固体物置于吹膜机上吹制成膜，其所述吹膜机中各区的温度为：一区120℃，二区138℃，三区152℃，机头145℃；（6）将麝香草酚加入7倍重量份的酒精中，然后加入马齿苋酒精提取物，搅拌均匀后，得到混合液，随后将混合液喷洒在步骤（5）制备的膜的表面，红外干燥即得。对比例1本对比例基本同实施例1，区别之处在于：不含纳米羟基磷灰石、麝香草酚和天冬氨酸铜盐。对比例2本对比例基本同实施例1，区别之处在于：不含325目氟金云母粉、改性微晶纤维素和马齿苋酒精提取物。对比例3一种医用淀粉基复合膜，由以下重量份的组分制备而成：淀粉75份、环糊精33份、纳米羟基磷灰石7.8份、改性微晶纤维素8份、325目氟金云母粉5份、天冬氨酸铜盐6份、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物11份、磷酸钠6份、ε-聚赖氨酸6.8份、槲皮素-3-鼠李糖苷4.5份、麝香草酚9份、马齿苋酒精提取物11.3份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺1.5份、过硫酸铵-亚硫酸氢钠1.8份、聚乙二醇11份；所述环糊精为羟丙基-β-环糊精。所述淀粉为重量比为3:2的磷酸酯淀粉和醋酸酯淀粉。其改性微晶纤维素的具体步骤和复合膜的制备方法同实施例2，在此不再赘述。产品性能测试以下对上述实施例和对比例所制备的淀粉基复合膜按照行业标准进行相关性能测试，其测试数据结果为：抗菌率/%（大肠杆菌）抗菌率/%（金黄色葡萄球菌）断裂伸长率/%拉伸强度/MPa实施例195.694.386.831.2实施例296.395.584.533.4实施例397.596.287.933.7实施例496.397.489.435.6对比例184.586.172.719.5对比例288.385.375.623.4对比例393.890.680.728.6本发明以淀粉作为基础，结合了纳米羟基磷灰石、氟金云母粉以及改性微晶纤维素等成分的特性所制备的淀粉基复合膜具有良好的力学性能和抗菌性，其断裂伸长率达84.5%以上，拉伸强度达31.2MPa以上，并且其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均高达94%以上，抗菌性显著提高，改善了传统的淀粉膜自身的诸多不足，可扩宽其在医用膜领域的应用。当前第1页1 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