一种广谱抗病毒材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及材料技术领域，具体涉及石墨烯和聚乙烯亚胺的复合抗病毒材料的制备方法及其应用。

背景技术：

病原性微生物的传播与蔓延已成为全球普遍关注的热点问题，关系到人类健康、经济发展和社会稳定。其中病毒造成的损失极大。病毒可分为dna病毒和rna病毒等。冠状病毒属的病毒是正链单股rna病毒，具有包膜(envelope，也称外套膜)，包膜上存在棘突，直径约80～120nm。冠状病毒是一个大型病毒家族，已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(mers)和严重急性呼吸综合征(sars)等较严重疾病。为了预防生活环境中各类病原性微生物对人类健康的侵袭，避免由此引发的各种感染性疾病，研制抗病毒材料己成为科研及生产领域的热点课题之一。聚乙烯亚胺(polyethylenimine，pei)是一种高分子聚合物，由于其优异的导电性能和生物相容性使其成为固定化酶和电极之间有效的电子传导体。pei可以分为支化聚乙烯亚胺(也称支链聚乙烯亚胺)和线性聚乙烯亚胺(也称直链聚乙烯亚胺)两大类，分子量从1000da到1600kda，其结构均为分子量较大的长链。功能化的pei材料具有广谱抗病毒性能，可破坏病毒外套膜，导致病毒颗粒裂解，从而抑制病毒的复制和传播，且对人类细胞安全无毒害。目前有报道的具有抗病毒活性的功能化pei大多为链接在玻璃等基质表面，无法直接应用于织物、塑料、树脂等各种材质，限制了其的广泛应用。

氧化石墨烯(grapheneoxide，go)是石墨烯(graphene)的一种重要的衍生物，在生物医药、药物缓释、包装材料等领域有广阔的应用前景。氧化石墨烯具有和石墨烯相似的二维片层结构，比表面积大。go在碳骨架的二维平面上有大量的含氧基团修饰在表面以及边缘，包括环氧基、羧基和羟基等。这些含氧基团的存在也使得go在水溶液中具有较好的分散性和稳定性，并因其带有负电荷，具有一定的抗菌、抗病毒作用。但截至目前还未有一种结合氧化石墨烯与聚乙烯亚胺的抗病毒材料的报道。

技术实现要素：

本发明提供了一种广谱抗病毒材料及其制备方法和应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种广谱抗病毒材料，所述抗病毒材料为烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)。

所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)具有多个相同或不同碳链长度的烷基化聚乙烯亚胺单元，所述烷基化聚乙烯亚胺单元中的烷基例如包括c1～c20烷基(优选c4～c20烷基)、c1～c20羟烷基(优选c4～c20羟烷基)或c7～c20芳烷基中的至少一种。

所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)中，聚乙烯亚胺为分子量包括20～500kda的直链聚乙烯亚胺(优选22kda、87kda、217kda或500kda)或分子量为20～1600kda的支链聚乙烯亚胺(优选70kda、87kda或1600kda)中的至少一种。直链聚乙烯亚胺的抗病毒效果优于支链聚乙烯亚胺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种广谱抗病毒材料的制备方法，对氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)进行烷基化处理，得到所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)。

具体地，所述烷基化处理的方法包括：利用烷基化试剂进行氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)功能化，以氯仿或叔戊醇作为溶剂，加入终浓度为0.01～4m的烷基化试剂，在0～80℃下反应1～48h。

所述烷基化试剂包括具有不同碳链长度烷基(c1～c20)的卤代烷类或苯甲酰基烷基化试剂中的至少一种。

优选地，所述烷基化试剂为式rx所示的卤代烷，其中，r选自c1～c20烷基(优选c4～c20烷基)、c1～c20羟烷基(优选c4～c20羟烷基)或c7～c20芳烷基；x为cl、br或i。

一实施例中：所述苯甲酰基烷基化试剂包括芳香酰胺等。

进一步地，所述烷基化处理的方法为先用溴代烷或氟代烷处理，再用碘代烷处理。

一实施例中：所述氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)的制备方法包括：聚乙烯亚胺(pei)水溶液(10～200mg/ml)滴加到氧化石墨烯(go)水溶液(1～20mg/ml)中，超声5～30min，然后加入碳化二亚胺(edc)，在室温下搅拌30～180min后，再加入碳化二亚胺(edc)反应过夜，最后所得溶液加入氯化钠和尿素，离心去除沉淀，收集悬浮液，超滤以完全去除未反应的聚乙烯亚胺(pei)，得到稳定的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)；其中，所述10～200mg/ml的聚乙烯亚胺(pei)水溶液、1～20mg/ml的氧化石墨烯(go)水溶液、碳化二亚胺(edc)、氯化钠、尿素的配方比例为9～11ml：10～100ml：200～800mg：2～10g：2～20g。

进一步地，第一次加入的碳化二亚胺(edc)与第二次加入的碳化二亚胺(edc)的质量比为1:1.5～5。

一实施例中：所述氧化石墨烯(go)水溶液的制备方法包括：hummer法制备氧化石墨烯，将氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为1～20mg/ml的氧化石墨烯溶液。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：

一种广谱抗病毒材料的使用方法，将0.1～500mg/ml的所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)的分散液附着于待处理材料。

所述待处理材料包括织物、塑料或皮革制品中的至少一种。例如无纺布、熔喷布、手机壳、或车辆内饰等。

所述分散液通过浸渍、涂布或喷涂实现在待处理材料上的附着。

所述分散液的溶剂为有机溶剂，或不同比例的有机溶剂与水的混合液。

所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、乙醚、甲苯、二氧六环、石油醚、正戊烷、环戊烷、正己烷、环己烷或正庚烷中的至少一种。

所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)可能通过破坏病毒颗粒的方式发挥抗病毒作用，使病毒失去传染性。

所述病毒包括登革热病毒、冠状病毒、肠道病毒、流感病毒、或单纯疱疹病毒中的至少一种。

其中，所述冠状病毒例如包括sars冠状病毒、新型冠状病毒covid-19或猪肠道致病性冠状病毒等；所述肠道病毒例如包括诺如病毒等；所述流感病毒例如包括h1n1流感病毒等。

另外，本发明的烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)还具有抗菌活性，细菌包括大肠杆菌或金黄色葡萄球菌中的至少一种。

所述烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)与人体皮肤接触安全无毒性。

本发明的广谱抗病毒材料的物理性能、抗病毒性能等通过以下方法进行测定：

物理性能测定：将烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)分散于有机溶剂中，或分散于一定比例的有机溶剂和水的混合液中，超声0.1～1h以获得0.1～500mg/ml的分散液。利用zeta电位测定材料颗粒的带电性能。利用扫描电子显微镜(tem)获得材料形貌特征。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后利用接触角仪测定接触角以判断抗病毒复合材料的疏水性。利用动态光散射测定颗粒粒度。

考察go、go-pei和go-n-pei材料对病毒颗粒的破坏情况，研究其结构和物理性质对抗病毒能力的影响，考察材料性能，包括pei长度、烷基化修饰的疏水性对病毒包膜的破坏作用抗病毒机理。将go、go-pei、go-n-pei材料分别均匀涂布在不同的载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片聚乙烯片(pe)，压上重物使病毒液均匀分布，放置5～30min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs重复洗涤盖玻片pe片表面若干次，然后洗涤载玻片表面若干次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并分别收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

参照空斑形成实验，mdck细胞培养(madindarbeycaninekidney)板上，分为空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)、go组(接触过go材料后的病毒液)、go-pei组(接触过go-pei材料后的病毒液)、go-n-pei组(接触过go-n-pei材料后的病毒液)四组，在上述四组的每个孔分别加入不同稀释度的没接触过抗病毒材料的病毒液、接触过go材料的病毒液、接触过go-pei材料的病毒液、接触过go-n-pei材料的病毒液各25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算各组细胞死亡后产生的空斑个数。与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)进行比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv(logreductionvalue)值。

利用烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)的分散液进行熔喷布的浸渍涂布和喷涂涂覆，以及手机壳、车辆内饰等材料表面喷涂。干燥后考察浸渍和喷涂后的熔喷布材料的抗病毒性能，比较这两种涂布方式的效果差异。

将无纺布浸入go-n-pei分散液中，进行无纺布浸渍涂布和喷涂，研究涂布过程的影响因素，100～1000w功率微波处理10min，翻面以获得更加均匀的样品。考察涂布后的无纺布材料的抗病毒性能，比较这两种涂布方式的效果差异。

接触时间对病毒杀灭效果的影响：分别测定5～60分钟的接触时间下抗病毒能力。电镜检测不同接触时间对病毒颗粒的形貌破坏程度的不同。将接触抗病毒材料的病毒液涂布于mdck细胞培养(madindarbeycaninekidney)平板上，每个孔加入不同稀释度的病毒，浓度由低至高，分别测定病毒浓度的对数下降值lrv(logreductionvalue)。

阳离子抗菌聚合物抗菌活性受到亲疏水性、电荷密度和烷基链长度等因素的影响。本发明结合氧化石墨烯和聚乙烯亚胺阳离子聚合物的优势，氧化石墨烯利用静电结合力与高分子的聚乙烯亚胺结合，制备得到氧化石墨烯接枝的聚乙烯亚胺，并进一步进行分子设计和功能化改性，得到新型高效的广谱抗病毒材料烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)。与go相比抗病毒性能提高，与现有的无法进行喷涂的功能化pei材料相比，其抗病毒性能提高且可通过喷涂、浸渍、涂布等方式施用于各种材料和环境中。

本发明所涉及的设备、试剂、工艺、参数等，除有特别说明外，均为常规设备、试剂、工艺、参数等，不再作实施例。

本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。

本发明中，除有特别说明或有通用含义外，％均为质量百分比。

本发明中，所述“室温”即常规环境温度，可以为10～30℃。

本发明所述的“反应过夜”是指反应时间为10～16h。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明通过制备氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合功能化材料，并进一步进行分子修饰和功能化修饰，构建得到新型高效的广谱抗病毒材料——烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)。该抗病毒材料制备工艺简单、成本低廉，在低浓度下对广谱病毒具有较好灭活性，且可通过喷涂、浸渍等方式附着在织物、塑料、皮革等各种材质表面，不仅可于口罩和防护服等防护材料的生化防护，且可喷涂于无纺布、纸张、家具、车内空间等表面，可对居住空间和移动空间进行长效消毒，防止感染扩散。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例1所制备的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)的表面扫描电镜(sem)图。

图2为本发明实施例2所制备的烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-n-pei)的原子力显微镜图。

图3为本发明实施例4中研究接触时间对抗病毒性能影响，其中横坐标为接触时间，纵坐标为病毒杀死率。

具体实施方式

下面通过实施例具体说明本发明的内容：

实施例1

1)氧化石墨烯溶液的制备：hummer法制备氧化石墨烯，将相应质量的氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为浓度为20mg/ml的氧化石墨烯溶液；

2)氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)制备：10ml217kda直链pei的水溶液(200mg/ml)滴加到100mlgo水溶液中(20mg/ml)中，超声30min，然后加入碳化二亚胺(edc)300mg。在室温下搅拌180min后，再加入edc500mg反应过夜。最后所得溶液加入10g氯化钠和20g尿素，然后再10000rpm离心15min，去除沉淀。收集悬浮液，加入超纯水，用300kda的超滤管反复超滤，直到完全去除未反应的pei，得到稳定的go-pei溶液，储藏于4℃。用时通过冷冻干燥等方式获得干燥的go-pei复合材料。

3)烷基化的氧化石墨烯-聚乙烯亚胺(go-n-pei)复合材料的制备：利用烷基化试剂进行go-pei复合材料功能化，以氯仿作为溶剂，加入终浓度为1m的1-溴代十二烷，在60℃下反应36h，再加入终浓度为2m碘甲烷40℃反应12h，通过离心分离等方式得到抗病毒材料go-n-pei。

4)材料的物理性能测定：将上述抗病毒复合材料go-n-pei分散于含有10％乙醇的水溶液中，超声0.1～1h至分散均匀以获得500mg/ml的分散液。在动态光散射测定颗粒粒度为500nm。扫描电子显微镜(tem)获得材料形貌特征。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后测定的接触角为73.5度。

5)进行病毒转染实验：分别考察go、go-pei、go-n-pei材料对猪肠道致病性冠状病毒的破坏情况。将20μlgo、go-pei、go-n-pei材料均匀涂布在载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片(pe片)，压上重物使病毒液均匀分布，放置5min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs缓冲液重复洗涤盖玻片pe片表面10次，然后洗涤载玻片表面10次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

6)mdck细胞培养(madindarbeycaninekidney)板上，每个孔加入步骤5)得到的不同稀释度的病毒液25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算细胞死亡后产生的空斑个数，以没接触抗病毒材料的病毒液作为2个平行空白样，与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv(logreductionvalue)，分别为go0.6，go-pei0.9，go-n-pei1.2。

7)无纺布涂布：利用上述go-n-pei材料的分散液(含10％乙醇水溶液)进行无纺布的浸渍涂布和喷涂，干燥后考察涂布后的无纺布材料的抗病毒性能，与未利用go-n-pei材料处理的无纺布对比，并比较这两种涂布方式的效果差异。喷涂法测定lrv为1.1，浸渍法测定lrv为1.2。

实施例2

1)氧化石墨烯溶液的制备：hummer法制备氧化石墨烯，将相应质量的氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为浓度为2mg/ml的氧化石墨烯溶液；

2)氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)制备：10ml1600kda的支链聚乙烯亚胺pei的水溶液(10mg/ml)滴加到10mlgo水溶液中(2mg/ml)中，超声5min，然后加入edc50mg。在室温下搅拌30min后，再加入edc150mg反应过夜。最后所得溶液加入2g氯化钠和2g尿素，然后再10000rpm离心15min，去除沉淀。收集悬浮液，加入超纯水，用2000kda的超滤管反复超滤，直到完全去除未反应的pei，得到稳定的go-pei溶液，储藏于4℃。用时通过冷冻干燥等方式获得干燥的go-pei复合材料。

3)go-n-pei复合材料的制备：利用烷基化试剂进行go-pei复合材料功能化，以叔戊醇作为溶剂，加入终浓度为0.5m的1-溴代十六烷，在80℃下反应24h。再加入终浓度为1m碘甲烷40℃反应12h，通过离心分离等方式得到抗病毒材料go-n-pei。

4)材料的物理性能测定：将上述抗病毒复合材料go-n-pei分散于含有20％正丁醇的水溶液中，超声0.1h以获得0.1mg/ml的分散液。在动态光散射测定颗粒粒度为100nm。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后测定的接触角为69.4度。

5)进行病毒转染实验：分别考察go、go-pei、go-n-pei对h1n1流感病毒的破坏情况。将20μlgo、go-pei、go-n-pei材料均匀涂布在载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片pe片，压上重物使病毒液均匀分布，放置30min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs重复洗涤盖玻片pe片表面10次，然后洗涤载玻片表面10次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

6)mdck细胞培养板上，每个孔加入步骤5)得到的不同稀释度的病毒液25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算细胞死亡后产生的空斑个数，以没接触抗病毒材料的病毒液作为2个平行空白样，与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv，分别为go0.7，go-pei1.1，go-n-pei3.9。

7)熔喷布涂覆：利用上述go-n-pei材料的分散液(含20％正丁醇水溶液)进行熔喷布的浸渍涂布和喷涂涂覆。干燥后考察涂布后的熔喷布材料的抗病毒性能，与未利用go-n-pei材料处理的熔喷布对比，并比较这两种涂布方式的效果差异。喷涂法测定lrv为2.1，浸渍法测定lrv为2.8。

实施例3

1)氧化石墨烯溶液的制备：hummer法制备氧化石墨烯，将相应质量的氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为浓度为10mg/ml的氧化石墨烯溶液；

2)氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)制备：10ml87kda支链pei的水溶液(100mg/ml)滴加到60mlgo水溶液中(10mg/ml)中，超声15min，然后加入edc150mg。在室温下搅拌120min后，再加入edc300mg反应过夜。最后所得溶液加入5g氯化钠和10g尿素，然后再10000rpm离心15min，去除沉淀。收集悬浮液，加入超纯水，用100kda的超滤管反复超滤，直到完全去除未反应的pei，得到稳定的go-pei溶液，储藏于4℃。用时通过冷冻干燥等方式获得go-pei复合材料。

3)go-n-pei复合材料的制备：利用烷基化试剂进行go-pei复合材料功能化，以叔戊醇作为溶剂，加入终浓度为0.5m的1-溴代正己烷，在50℃下反应12h。再加入终浓度为2m的碘甲烷40℃反应12h，通过离心分离等方式得到抗病毒材料go-n-pei。

4)材料的物理性能测定：将上述抗病毒复合材料go-n-pei分散于含有10％甲基叔丁基醚的水溶液中，超声0.2h以获得25mg/ml的分散液。在动态光散射测定颗粒粒度为300nm。扫描电子显微镜(tem)获得材料形貌特征。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后测定的接触角为78.3度。

5)进行病毒转染实验：分别考察go、go-pei、go-n-pei对诺如病毒的破坏情况。将20μlgo、go-pei、go-n-pei材料均匀涂布在载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片pe片，压上重物使病毒液均匀分布，放置15min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs重复洗涤盖玻片pe片表面10次，然后洗涤载玻片表面10次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

6)mdck细胞培养板上，每个孔加入步骤5)得到的不同稀释度的病毒液25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算细胞死亡后产生的空斑个数，以没接触抗病毒材料的病毒液作为2个平行空白样，与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv，分别为go0.9，go-pei1.2，go-n-pei3.6。

7)无纺布涂布：利用上述go-n-pei材料的分散液(含15％甲基叔丁基醚的水溶液)进行无纺布的浸渍涂布和喷涂。干燥后考察涂布后的无纺布材料的抗病毒性能，与未利用go-n-pei材料处理的无纺布对比，并比较这两种涂布方式的效果差异。喷涂法测定lrv为2.1，浸渍法测定lrv为3.3。

实施例4

1)氧化石墨烯溶液的制备：hummer法制备氧化石墨烯，将相应质量的氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为浓度为5mg/ml的氧化石墨烯溶液；

2)氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)制备：10ml500kda直链pei的水溶液(50mg/ml)滴加到100mlgo水溶液中(5mg/ml)中，超声10min，然后加入edc100mg。在室温下搅拌180min后，再加入edc400mg反应过夜。最后所得溶液加入8g氯化钠和15g尿素，然后再10000rpm离心15min，去除沉淀。收集悬浮液，加入超纯水，用1000kda的超滤管反复超滤，直到完全去除未反应的pei，得到稳定的go-pei溶液，储藏于4℃。用时通过冷冻干燥等方式获得go-pei复合材料。

3)go-n-pei复合材料的制备：利用烷基化试剂进行go-pei复合材料功能化，以叔戊醇作为溶剂，加入终浓度为1m的4-氟二苯基甲烷作为烷基化试剂，在80℃下反应48h。再加入终浓度为2.5m的碘甲烷40℃反应12h，通过离心分离等方式得到抗病毒材料go-n-pei。

4)材料的物理性能测定：将上述抗病毒复合材料go-n-pei分散于含有20％二甲基亚砜的水溶液中超声0.2h以获得25mg/ml的分散液。在动态光散射测定颗粒粒度为300nm。扫描电子显微镜(tem)获得材料形貌特征。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后测定的接触角为108.3度。

5)进行病毒转染实验：分别考察go、go-pei、go-n-pei对单纯疱疹病毒的破坏情况。将20μlgo、go-pei、go-n-pei材料均匀涂布在载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片pe片，压上重物使病毒液均匀分布，放置15min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs重复洗涤盖玻片pe片表面10次，然后洗涤载玻片表面10次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

6)mdck细胞培养板上，每个孔加入步骤5)得到的不同稀释度的病毒液25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算细胞死亡后产生的空斑个数，以没接触抗病毒材料的病毒液作为2个平行空白样，与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv，分别为go0.5，go-pei0.6，go-n-pei1.3。考察了病毒液与go-n-pei材料接触时间对病毒灭活性的影响，如图3所示，与没接触过抗病毒材料的病毒液相比，接触go-n-pei材料5min后即有明显的抗病毒活性，接触go-n-pei材料10min后病毒杀死率可达90％左右并持续维持，至接触go-n-pei材料20min后病毒杀死率可达90％以上。

7)手机壳表面涂布：利用上述go-n-pei材料的分散液(含20％二甲基亚砜的水溶液)进行手机壳表面喷涂。与未利用go-n-pei材料处理的手机壳对比，测定lrv为0.8。

实施例5

1)氧化石墨烯溶液的制备：hummer法制备氧化石墨烯，将相应质量的氧化石墨烯溶解在纯水中，超声分散后得到分散均匀的氧化石墨烯悬浊液，离心之后取上清液即为浓度为10mg/ml的氧化石墨烯溶液；

2)氧化石墨烯-聚乙烯亚胺复合材料(go-pei)制备：10ml70kda支链pei的水溶液(100mg/ml)滴加到60mlgo水溶液中(10mg/ml)中，超声15min，然后加入edc150mg。在室温下搅拌120min后，再加入edc300mg反应过夜。最后所得溶液加入5g氯化钠和10g尿素，然后再10000rpm离心15min，去除沉淀。收集悬浮液，加入超纯水，用100kda的超滤管反复超滤，直到完全去除未反应的pei，得到稳定的go-pei溶液，储藏于4℃。用时通过冷冻干燥等方式获得干燥的go-pei复合材料。

3)go-n-pei复合材料的制备：利用烷基化试剂进行go-pei复合材料功能化，以叔戊醇作为溶剂，加入终浓度为0.5m的1-溴代十六烷，在50℃下反应12h。再加入终浓度为2.5m的1-碘-2-甲基丁烷80℃反应1h，通过离心分离等方式得到抗病毒材料go-n-pei。

4)材料的物理性能测定：将上述抗病毒复合材料go-n-pei分散于含有10％甲基叔丁基醚的水溶液中，超声0.2h以获得25mg/ml的分散液。在动态光散射测定颗粒粒度为300nm。扫描电子显微镜(tem)获得材料形貌特征。将上述溶液均匀滴在玻璃片上，干燥后测定的接触角为78.3度。

5)进行病毒转染实验：分别考察go、go-pei、go-n-pei对禽传染性支气管炎病毒的破坏情况。将20μlgo、go-pei、go-n-pei材料均匀涂布在载玻片上后干燥。用移液枪移取10μl病毒液，均匀滴在载玻片上，盖上盖玻片pe片，压上重物使病毒液均匀分布，放置15min，使病毒分别和go、go-pei、go-n-pei材料充分接触。用1mlpbs重复洗涤盖玻片pe片表面10次，然后洗涤载玻片表面10次，将接触过go、go-pei、go-n-pei材料的病毒分别洗脱下来并收集，将得到的含有病毒的缓冲液混匀后稀释获得六个稀释度。

6)mdck细胞培养板上，每个孔加入步骤5)得到的不同稀释度的病毒液25μl进行涂布。涂布后培养2～3天，显微镜下(×10)计算细胞死亡后产生的空斑个数，以没接触抗病毒材料的病毒液作为2个平行空白样，与空白样(没接触过抗病毒材料的病毒液)比较，计算接触过go、go-pei、go-n-pei材料的各组病毒液中病毒浓度的对数下降值lrv分别为go0.3，go-pei0.4，go-n-pei3.6。

7)塑料玩具表面涂布：利用上述go-n-pei材料的分散液(含15％甲基叔丁基醚的水溶液)进行浸渍涂布和喷涂。干燥后考察涂布后的塑料玩具的抗病毒性能，与未利用go-n-pei材料处理的塑料玩具对比，比较这两种涂布方式的效果差异。喷涂法测定lrv为2.1，浸渍法测定lrv为3.3。

8)抗菌性能测试：根据国标gbt20944.3-2008进行抗菌性能测试，将灭菌后的go-n-pei试样溶液放入10⁵浓度的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌液中，震荡18h，吸取震荡后的试液，用10倍稀释法稀释后涂板，放入恒温恒湿培养箱中培养24h，取出后对菌落进行抑菌率的计算，lrv为3.2。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。